2023-05-31 17:57:14
激光焊接过程中会产生导电氧化现象,这是因为高温和等离子体的作用导致金属表面与氧气发生反应而形成的氧化层。这种氧化层的产生会带来诸多不良的焊接效果:
1. 减弱焊接强度。氧化层的存在会阻隔基体金属的直接接合,减弱焊点强度。
2. 焊接不稳定。氧化层的厚度和性质难以控制,会导致焊点的稳定性变差。
3. 焊接外观不佳。表面产生的氧化层和气孔会使焊点外观质量下降。
4. 电阻增大。氧化层本身具有一定的电阻,其存在会增加焊点的电阻,影响电流的传导。
5. 易产生热裂纹。在焊接过程中,氧化层的熔融和再凝固会产生热应力,进而引起热裂纹的产生。
6. 金属烧损增大。表面氧化会消耗更多的基体金属,这会加剧金属的烧损损失。
7. 激光能量利用率下降。更多的激光能量被消耗在与氧化层的反应上,而非直接加热基体金属,这会降低激光的利用率。
为了避免上述不良效果,可以采取以下措施来抑制导电氧化的产生:
1. 使用惰性气体保护。使用氩气、氦气等惰性气体对焊区进行保护,隔绝空气,减少氧的接触机会。这是最常用也最有效的方法。
2. 预置涂层。在焊接前使用一定的涂层,如锡层、镀锌层等,覆盖在金属表面,起到隔绝氧的作用。
3. 使用脱氧的辅助物质。在焊接时,加入一定量的脱氧剂,吸收熔池中的氧气,如二乙二醇等。这可以减轻氧化作用。
4. 降低工作温度。减小激光功率或使用脉冲激光,控制工作温度在相对较低的范围,降低氧与金属的反应活性。但这会影响焊深和焊宽。
5. 增加激光移动速度。增大激光束的扫描速度或旋转速度,缩短其对金属表面的作用时间,限制氧化反应。但这也会使焊点质量受影响。
6. 事后抛光。焊接完成后,通过抛光的方法去除表面生成的氧化层和气孔,提高外观质量和接触面积,部分恢复强度。这属于事后补救措施。
7. 选择抗氧化金属。选用一定的合金金属或高抗氧化的金属,如铬和铝等,其本身就具有较强的抗氧化能力。这是从材料本身着手的方法。
总之,导电氧化是激光焊接中要重点关注和解决的问题之一。只有理解了其形成机理及危害效果,采取有针对性的措施来抑制其产生和影响,才能实现优质的激光焊接工艺和效果。通过工艺控制和材料选择等手段的综合运用,可以最大限度的降低导电氧化给激光焊接带来的不利影响。
