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激光焊接技术在铜焊应用中的难点
发布日期:2022.11.30访问量:来源:鑫德(深圳)激光设备有限公司

众所周知,在有色金属排行榜中,铝位于第一,紫铜第二,仅次于铝。因为紫铜本身有良好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力加工,被广泛应用于建筑工业、电气、机械制造等行业。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接具有能量密度大、熔化金属量少、热影响区小、焊接质量优越等优点。因为高反资料对光纤激光的吸收率较低,加工难度也较大,也就导致对激光光源也有着更多的要求。

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紫铜焊接容易出现的问题:

 

1)难交融和易变性:紫铜本身的导热系数大,所以在焊接时,热量的传输速度会很快,对焊接件的整体热影响区范围也比较多,很难将材料交融在一起;其次,因为紫铜的线膨胀系数很大,焊接受热时,夹具的夹紧度不是很好掌控,容易使材料变形。

 

2)易出现气孔:紫铜在焊接时易出现气孔,尤其是在深熔焊接的时候。导致气孔出现有两种原因:一是氢元素溶解在紫铜中而直接发生的气孔,称之为扩散性气孔;二是氧化还原产生的气孔,称之为反响气孔。

 

解决办法:

 

在室内,紫铜对红外激光的吸收率为5%,加热到熔点附近后吸收率可以达20%左右,所以要想实现紫铜的激光深熔焊接,就必须提高激光功率的密度。

采用高功率的激光器在搭配上摇摆式焊接头,在深熔焊接时用光束搅动熔池、扩大匙孔,有利于气体溢出,焊接更加牢固,飞溅物少,焊接后微气孔更少。

 

焊接技巧:

 

1)焊接时焊接头的角度倾斜,以避免长期回反光损伤激光器。

 

2)激光的功率一定要到达紫铜的吸收值避免光被反射。

 

3)激光器小芯径能量密度比会集易到达紫铜的吸收值。

 

4)摇摆焊接可提升焊接的表面质量。