當(dāng)
激光焊接銅材料時(shí)，銅材料很高的熱傳導(dǎo)性能使得高能量的激光熱量從焊接頭處快速擴(kuò)散，這時(shí)材料難以維持熱平衡而進(jìn)行可靠焊接。從原理上來(lái)講，這是由于銅的高反射性造成的。所以一般激光焊接技術(shù)在紫銅焊接的產(chǎn)品時(shí)，通常采用提高激光器功率的方法來(lái)克服材料的反射問(wèn)題，保證有足夠的材料傳輸?shù)姐~上，會(huì)提供銅材料的溫度，這使得銅材料的反射率降低。下面有武漢瑞豐光電激光工程師介紹激光焊接技術(shù)在紫銅焊接工藝的問(wèn)題。
激光焊接技術(shù)在紫銅焊接工藝的問(wèn)題：
由于紫銅的性質(zhì)，使得紫銅在焊接過(guò)程中易出現(xiàn)以下三個(gè)主要缺陷:
(1)難熔合及易變形;紫銅的導(dǎo)熱系數(shù)在20°C時(shí)為393.6W/(mk)， 在1000°C時(shí)為326.3W/(mk)。由于紫銅的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，當(dāng)焊接時(shí)，熱量傳輸速度很快，從而使得紫銅與填充物難以熔合在一塊，焊接件的熱影響區(qū)較大:又由于紫銅的線膨脹系數(shù)很大，焊接時(shí)如果夾緊不到位，會(huì)致使工件發(fā)生明顯的變形。
(2)熱裂紋;紫銅中含有少量的氧等雜質(zhì)，紫銅在加熱過(guò)程中比較容易被氧化，生成氧化亞銅 ，氧化亞銅可以和銅元素生成低熔點(diǎn)共晶物。而共晶物的熔點(diǎn)低于紫銅的熔點(diǎn)，從而導(dǎo)致紫銅焊接過(guò)程中容易發(fā)生熱裂紋。紫銅中可能還含有少量Sn (錫)、Bi (鉍)、S(硫)等雜質(zhì)，也會(huì)生成SnCu、BiCu、Cu2S 等低熔點(diǎn)共晶物，可以使焊縫產(chǎn)生熱裂紋，所以必須要非常嚴(yán)格的控制紫銅所含的這些雜質(zhì)，尤其是在用來(lái)制作焊接件結(jié)構(gòu)時(shí)。
(3)氣孔，紫銅焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生的一個(gè)重要問(wèn)題是氣孔，尤其是在熔化焊時(shí)候，這種情況非常嚴(yán)重。氣孔的產(chǎn)生主要是兩種情況導(dǎo)致的，一種是氫元素溶解在采用高功率的激光器再配合擺動(dòng)焊接頭，在深熔焊接時(shí)用光束攪動(dòng)熔池、擴(kuò)大匙孔，益于氣體溢出，使焊接過(guò)程更穩(wěn)定，飛濺更少，焊后微氣孔更少。
激光焊接技術(shù)在紫銅焊接工藝技巧：
(1) 對(duì)紫銅表面進(jìn)行合適的處理，切斷產(chǎn)生氣孔的氣體來(lái)源;
(2)選擇優(yōu)良的工藝參數(shù)，使溶解在金屬中的氣體以最大的速度上浮逸出;
(3)合理選用保護(hù)氣體和合適的氣體保護(hù)措施，提高焊接過(guò)程中的氣體保護(hù)力度。
(4)焊接時(shí)，焊接頭有傾角，避免長(zhǎng)時(shí)間反射會(huì)損傷激光器。
(5)激光功率必須達(dá)到紫銅吸收值，避免光被反射。
(6)激光器小芯直徑能量密度比值極容易達(dá)到紫銅吸收值。
(7)擺動(dòng)焊接可以提高焊接表面質(zhì)量。
以上就是激光焊接技術(shù)在紫銅焊接工藝的問(wèn)題及解決技巧，激光在紫銅焊接中的工藝應(yīng)用，長(zhǎng)期以來(lái)受到紫銅對(duì)激光高反射率的制約。近年來(lái)具有優(yōu)質(zhì)光束質(zhì)量的大功率激光器的市場(chǎng)化程度大大提高，為激光應(yīng)用于紫銅焊接提供了可能。同時(shí)，電能在能源消耗中所占比例日益增加，市場(chǎng)對(duì)紫銅及其優(yōu)質(zhì)、高效焊接技術(shù)的需求也日益迫切。近年來(lái)國(guó)外一些高校和科研機(jī)構(gòu)紛紛開展紫銅優(yōu)質(zhì)、高效焊接技術(shù)的開發(fā)和研究，期望將激光應(yīng)用于紫銅的焊接，解決市場(chǎng)對(duì)紫銅優(yōu)質(zhì)、高效焊接技術(shù)的需求。
