激光焊接機對金屬焊接性研究
發(fā)布時間:2015-08-31(1)抗熱裂能力 C02激光焊接機與鎢極氬弧焊(TIG)相比,焊接低合金高強度鋼時,熱裂紋敏感性較低。激光焊雖然有較高的焊接速度,但其熱裂紋敏感性卻低于TIG焊。這是因為激光焊焊縫組織品粒較細,可有效防止熱裂紋的產(chǎn)生。如果焊接參數(shù)選擇不當,也會產(chǎn)生熱裂紋。熱裂紋產(chǎn)生的同時也會促使冷裂紋形成和擴展。
(2)抗冷裂能力 冷裂紋的評定指標是24h在試樣中心不產(chǎn)生製紋所加的最大載荷產(chǎn)生的應(yīng)力, 即臨界應(yīng)力(a),對于低合金高強度鋼,激光焊的臨界應(yīng)力盯:大于TIG焊,這就是說激光焊的抗冷裂紋能力大于TIG焊。焊接低碳鋼時,這兩種焊接方法的臨界應(yīng)力口幾乎相同。
焊接含碳量較高的35鋼,激光焊與TIG焊相比,有較大的冷裂紋敏感性。35鋼的原始組織是珠光體, 由于TIG焊焊接速度慢,熱輸入大,冷卻過程中奧氏體發(fā)生高溫轉(zhuǎn)變,焊縫和熱影響區(qū)的組織大都為珠光體。激光焊的冷卻速度較快,焊縫和熱影響區(qū)是典型的奧氏體低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物馬氏體。 因為含碳量高,所形成的馬氏體有很高的硬度 (650HV),具有較高的組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力,冷裂紋敏感性高。
合金結(jié)構(gòu)鋼12Cr2Ni4A進行TIG焊時,焊縫和熱影響區(qū)組織為馬氏體+貝氏體,而激光焊時,組織是低碳馬氏體,兩者的顯微硬度相當,但激光焊時的晶粒卻細得多。高的焊接速度和較小的熱輸入,使激光焊用于合金結(jié)構(gòu)鋼時,可獲得綜合性能(特別是抗冷裂性能)良好的低碳細晶粒馬氏體,接頭具有較好的抗冷裂紋能力。
激光焊接機冷卻速度快,導致含碳量高的材料產(chǎn)生硬度高、含碳量高的片狀或板條狀馬氏體,是冷裂紋敏感性大的主要原因。若接頭設(shè)計不當而造成應(yīng)力集中,也會促使焊接冷裂紋的形成。