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激光焊接机在焊接钛合金的影响因素

时间:2023-05-19 16:47  阅读:1003
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。传统的焊接方式不能够满足使用要求,而且焊缝组织还经常需要进行焊后热处理,导致了焊接效率的降低。然而,随着激光技术的不断发展,钛合金的焊接方法采用日益成熟的激光焊接技术受到了越来越多的重视,下面来看看激光焊接机在焊接钛合金的影响因素。

激光焊接机在焊接钛合金的影响因素:
1.氮、氢、氧对钛合金激光焊接过程的影响
钛这种材料与氧具有很强的亲和力,具有活泼的化学特性。在常温状态下,能够和氧产生反应,形成一层氧化膜。由于氧化膜的保护,钛在常温下,稳定性非常的高,并且具有很强的耐腐蚀性。但是,钛合金在焊接时,随着温度的逐渐升高,与氧气、 氢气等气体很容易的结合。温度越高,钛合金吸收气体的能力就会也高。

在焊接的过程中,如果不做任何的保护措施,焊缝的金属就会吸收空中大量的氧气和氮气,在非常高的浓度范围内,与钛形成了间隙固熔体,这些因素,造成了金属的塑韧性下降,而硬度却得到了提高。钛在焊接时,也与氢气有很好的亲和性。焊接过程中,钛与氢气发生化学反应,形成了氢化钛,造成了金属的含氢量的增加,降低了金属的韧性。因此,为了在焊接时获得良好接头性能的焊缝,应该在焊接前采取最为严格的保护措施。

2.等离子体对钛合金激光焊接过程的影响
在不对等离子体施加任何控制时,激光在入射时的能量被等离子体大量的吸收,而只有一小部分的激光能量透过等离子体,被激光材料吸收,熔化钛合金材料。但是,熔化的深度却不高。然而,在对等离子体进行侧吹气体的方式控制等离子体时,形成了全熔透的焊缝。因此,在钛合金激光焊接的过程中,要对等离子体加以适当的控制措施。

3.焦点位置对钛合金激光焊接过程的影响
在激光的焊接过程中,激光焊接的接头形成的外貌和质量,主要是由激光功率、焊接的速度以及离焦量决定的。激光器决定了激光功率,而工作台的速度决定了焊接的速度。焦点位置是在实施焊接之前就已经调节好的。在设计激光器喷嘴时,要考虑怎样既快又准的调节离焦量, 透镜的焦距只要据顶了焦点的位置。目前,实际购买的透镜的焦距与标准值存在一定的误差,并且在使用的时候,在激光束的热辐射长期的作用下,镜片的基体材料的聚焦性能发生了很大的变化,透镜的焦距也会随着发生变化。因此,必须要控制高度方向,在可调节的范围之内,从而使其适应不同的焦距的镜片。

以上就是激光焊接机在焊接钛合金的影响因素,钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。使其在军事领域、航空领域得到了广泛的应用,因此,钛合金激光焊接技术的研究,对于解决焊接过程中不利因素的影响,以及更新焊接工艺具有重要的意义。

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