激光焊接的主要特點就是由于激光經過聚焦后,能量高度集中,使得被焊接材料在經過激光束照射的瞬間汽化,而后在激光束移開的瞬間又重新凝固。
這樣的材料瞬間汽化后又瞬間凝固的狀態,可以很好的減小熱量輸入,熱影響區非常小。材料焊接后的熱應力也可以降到最低。但是同樣因為整個焊接過程都是瞬間完成,所以激光焊接也會產生其他問題。比較普遍的缺陷主要包括:氣孔,裂紋,夾雜物,結晶斷口。另外,縮孔,塌陷,表面不均勻等現象在激光焊接中也比較常見。
氣孔:
在激光焊接過程中,由于合金材料中熔點較低的成分過燒,或者汽化金屬等離子體溶解太多氣體(包括焊縫間隙中的氣體,焊點周圍空氣,以及保護氣等),在迅速降溫凝固過程中這些氣體析出,但是又不能快速從熔池中跑出來,于是就在熔池的凝固過程中形成細小氣泡。過多的氣孔會導致焊接部位強度變差或者開裂。除了增加材料密度,增加焊點受熱時間也可以減少氣孔的產生。
裂紋:激光焊接中較常見的缺陷,也是最致命的缺陷。裂紋的產生主要是由熔池快速凝固過程中金屬材料產生的相變和收縮應力產生的。由于激光焊接過程中,熔池溫度一般都超過材料汽化溫度,這會引起金屬結晶的相變,最終導致
熔池凝固后與周邊材料的硬度,韌性等產生差異而開裂。同時由于熔池的快速凝固,熔池內外的收縮應力也會有較大差異,并導致開裂。實際生產中,維持激光焊接后焊點部位的一定高溫,能夠改善裂紋的產生。
夾雜物:
夾質也是引起焊接不良的一個重要原因。過多的雜質會增加氣孔和裂紋的產生。不光材料表面的污染物會形成雜質,一些合金的析出物也會形成焊點內的雜質。因此要避免焊接時產生過多雜質的話,除了保證材料表面的清潔,在焊接不同種材料時,我們還要選用相融性較好的材料。