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激光焊接基體詳細介紹

發布時間：2012-08-08 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

激光焊接基體是金剛石鋸片用來支撐切割元樹一鋸齒的主體，同時又是連接于設備上實現切割的剛性部件。它應該使鋸片切割盡可能垂直，以減少被切割材料的振動。因此，激光焊接基體的作用十分重要。激光焊接基體必須選擇高強度鋼材，并經過科學、嚴格的冷熱加工。
1.激光焊接基體材質
金剛石圓鋸片工作時會受到強烈沖擊和振動，所以激光焊接基體材料必須強度高、不易變形、耐沖蝕。傳統高頻焊接主要是用碳含量高的65Mn, 6OSiMn6, 8CrV, T10,T12等合金鋼制作激光焊接基體，但這類材料在激光焊條件下極易脆性斷裂，不適合激光深熔焊。因為激光深熔焊過程相當于快速加熱冷卻的過程，對于高碳鋼就會在焊接熱影響區產生大量的高脆性的高碳馬氏體，容易產生裂紋而斷裂。雖然采用預熱、焊后保溫可以保證一定的焊縫韌性，但是又會給生產過程帶來很大的不便，所以不宜采用。
為完全適應激光焊的要求，激光焊接基體多選用低碳鋼制作，通常C的最大質量分數不超過0.35%。用作激光焊的激光焊接基體材料為高強度的特種低合金鋼，目前主要采用35CrMo, 30CrMo, 28CrMo, 20CrMo, SAE( AISI) 4135等種類的低碳合金鋼。30CrMo具有高的強度和韌性，滲透性較高，熱強性也較好，有良好的可加工性和焊接性，通常在調質狀態下使用，適合于用作金剛石鋸片的激光焊接基體。針對小300mm以上鋸片進行了50Mn2V激光焊接基體焊接性試驗。試驗表明，宜昌黑旋風鋸業有限責任公司開發的50Mn2V鋸片激光焊接基體適于激光焊，其具有以下優點:
1)耐磨性提高。含釩碳化物是硬度較高的耐磨質點，增加了鋼的熱穩定性及淬透性。
2)碳含量比65Mn降低，提高了焊接性能。
3)鋸片的整體剛性比30CrMo高，改善了鋸片的工作狀況。含釩碳化物的析出提高了整體強度，因而鋸片的剛度得以改善。
4)鋸片容易淬火且變形小，易校平。與65Mn相比，鋼中碳含量的降低減少了鋼的淬火變形;同時，由于淬火后的強度較65Mn也有所下降，因而校平工作容易進行。30CrM。與50Mn2V種激光焊激光焊接基體的化學成分見表5-5.
表5-5 3OCrMo和5OMn2 V的化學成分(質量分數) (%)

牌號	C	Si	Mn	Mo	Cr	P	S	V
30CrMo	0.26~0.34	0.17~0.37	0.40~0.70	0.15~0.25	0.80~1 .10	0.030	0.030	--
50MnZV	0.47~0.55	0.17~0.37	1 .40~1.80	---	---	--	--	0.07一0.12

2.激光焊接基體形狀
鋸片激光焊接基體的周邊有連續式(滿圓形)和間斷式(齒形)兩種。焊接圓鋸片都采用間斷式周邊激光焊接基體。這種激光焊接基體焊接方便，使用時容易排屑，金剛石節塊可獲得充分的冷卻。間斷式鋸片激光焊接基體周邊的槽是用作流通冷卻水(或干切時風冷排屑)的，以便切割時將切削熱和切下的石粉及時排走。標準槽的形狀有三種:平行邊半圓基底窄水槽形、平行邊半圓基底寬水槽形和平行邊匙孔水槽，如圖5-17所示。不同用途的鋸片應選擇不同的槽形，見表5-60一般情況下，被切對象的研磨性越強，水槽應越寬，以利于大量冷卻水流人切口，起到良好的沖洗和降低切割區溫度的作用，延長鋸片的使用壽命。

圖5-17圓鋸片墓體示念圖
A-平行邊半圓基底窄水槽形
u-平行邊半圓基底寬水槽形
C-平行邊匙孔形水植
表5-6 水槽和切割對象的對應關系

切割對象	平行邊半圓基底窄水相	平行邊匙孔形水摺	平行邊半圓基底寬水植	非標準借
石灰石、大理石	X	X	X
花崗石、石英‘、陶瓷	X	X	X
耐火材料		X	飛	X
砂巖(研肺性強)		X	X	X
硬骨料混凝土			X	X
混凝土板			X	X
鋼筋混凝土		X	X	X

激光焊接基體周邊上的水槽對于冷卻水流向切割部位是大有好處的，即使是干切鋸片，間斷切割照樣有利于鋸片切割部位的冷卻(風冷或自然冷卻)。但是，由于水槽的存在，間斷一切割同樣也會對激光焊接基體的使用壽命產生極不利的影響，主要是由于高速切割所引起的徑向和切向的作用力都作用在激光焊接基體上，使激光焊接基體承受較大的應力，而水槽底部又是應力最集中的區域的緣故。根據切割過程的順序，槽底區域的應力由壓應力變為拉應力，在整個工作期間，槽底受到大量這樣的應力循環作用，引起槽底疲勞裂紋的萌生和蔓延。

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