目前在工業(yè)制造業(yè)中,有色金屬紫銅的消費(fèi)量排名二,僅次于鋁。紫銅廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、電氣、機(jī)械制造等行業(yè)。紫銅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、優(yōu)異的塑性、易于熱壓和冷壓加工,隨著生產(chǎn)需求的不斷提高,紫銅的用途已逐步擴(kuò)大。
激光焊接具有能量密度高、熔化金屬少、熱影響區(qū)窄、焊接質(zhì)量高、生產(chǎn)功率高等優(yōu)點(diǎn)。可用于提高紫銅焊接的生產(chǎn)能力,已逐漸被越來(lái)越多的行業(yè)選用。但由于高反數(shù)據(jù)對(duì)光纖激光器的吸收率低,加工難度大,對(duì)激光光源也有更高的要求。
紫銅焊接容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:
(1) 難以混合和可變性:由于銅的導(dǎo)熱系數(shù)較大,焊接時(shí)傳熱速度很快,且所有焊接部位的熱影響面積也較大,因此很難將數(shù)據(jù)混合在一起;而且由于銅的線膨脹系數(shù)很大,當(dāng)焊接加熱時(shí),夾具夾緊強(qiáng)度不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)變形。
(2) 容易出現(xiàn)氣孔:另一個(gè)重要的問(wèn)題發(fā)生在紫銅焊接時(shí)是氣孔,尤其是當(dāng)深熔焊更嚴(yán)重時(shí)。氣孔的發(fā)生主要有兩種情況,一種是氫溶于銅直接引起的擴(kuò)散氣孔,另一種是氧化還原反應(yīng)引起的反應(yīng)氣孔。
解決:
紫銅對(duì)紅外激光的吸收率在室溫下約為5%,在熔點(diǎn)附近加熱可達(dá)到20%左右。為了實(shí)現(xiàn)紫銅的激光深熔焊,需要提高激光功率密度。
深熔焊時(shí)采用高功率激光對(duì)焊接接頭進(jìn)行振動(dòng),用激光束攪動(dòng)熔池,擴(kuò)大小孔,有利于氣體溢出,使焊接過(guò)程更加穩(wěn)定,焊后飛濺少,氣孔少。
焊接技能:
(1) 焊接時(shí),焊接頭的角度是傾斜的,以避免對(duì)激光的長(zhǎng)期反射損傷。
(2) 激光器的功率必須達(dá)到銅的吸收值,以避免光線被反射。
(3) 銅的吸收值可以通過(guò)小芯徑能量密度比很容易達(dá)到。
(4) 擺動(dòng)焊可以提高焊接表面質(zhì)量。