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光纖激光焊接機的焊接工藝及部分參數

眾所周知,激光焊接是一個不均勻加熱和冷卻的過程。它可使母材產生不均勻的組織和性能,同時又使焊件產生復雜的應力和應變。因此,研究近焊縫區的熱循環過程,對于控制提高焊接質量相當重要。在光纖激光焊接機焊接熱循環過程中,我們關注的特征參數有:加熱速度、峰值溫度、高溫停留時間、冷卻速度或冷卻時間。其中,冷卻速度或冷卻時間是影響焊接熱影響區組織和性能的主要因素。對于低合金鋼而言,在連續冷卻條件下,在540攝氏度左右時組織轉變最快。因此,對于光纖激光焊接機比較有優勢的便是熔合線附近冷卻到540攝氏度左右的瞬時冷卻速度。但在實際條件下測定冷卻速度比較麻煩,于是常采用某一溫度范圍內的冷卻時間來研究熱影響區內的組織與性能變化。對于不易淬火鋼,通常采用從800攝氏度到500攝氏度的冷卻時間,即t8/5。對于易淬火鋼,通常采用從800攝氏度到300攝氏度的冷卻時間,即t8/3。如果采用從加熱的最高溫到100攝氏度的冷卻時間,則記為t100。

光纖激光焊接機按照要求對工件的邊緣進行加工,裝配有很高的精度,光斑與焊縫嚴格對中,而且工件原始裝配精度和光斑對中情況在焊接過程中不能因焊接熱變形而變化。這是因為激光光斑小,焊縫窄,一般不加填充金屬,如裝配不嚴間隙過大,光束能穿過間隙不能熔化母材,或者引起明顯的咬邊、凹陷,如光斑對縫的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。所以,一般板材對接裝配間隙和光斑對縫偏差均不應大于0.1mm,錯邊不應大于0.2mm。實際生產中,有時因不能滿足這些要求,而無法采用激光焊接技術。要獲得良好的焊接效果,對接允許間隙和搭接間隙要控制在薄板厚的10%以內。

光纖激光焊接機要求被焊基材之間緊密接觸。這需要仔細緊固零件,以取得最佳效果。而這在纖薄的極耳基材上很難做好,因為它容易彎曲失準,特別是在極耳嵌入大型電池模塊或組件的情況下。


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