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激光的动态移动可以具有不同的形状,并且其振荡模式的变化可以促进在焊接工艺过程中实现更好的温度管理,从而导致并不陡峭的热输入和冷却速率以及热温度梯度。因此,激光光束振荡可以通过大化的降低焊接缺陷来提高工艺过程,而不会对焊接后的显微组织产生影响,就不会出现以前Kraetzsch所报道的 Cu/Al异种材料的焊接和Wang等人所报道的进行Al焊接时所产生的情况。
高的旋转直径和旋转频率增加了焊道之间的搭接,导致交互作用时间变短,因此,焊道的穿透能力下降。然而,焊道表面的形态呈现出较少的缺陷,如飞溅和表面空穴。由于焊接工艺不是对称的,这是因为光束旋转的原因造成的,在高速旋转频率的作用下底部存在不饱满。在高的焊接速度下,尽管表面空穴和飞溅减少,但焊接深度显著下降。测试不同的光束运动轨迹后发现,圆形的运动轨迹是效果佳的。
目前铜及铜合金焊接主要采用气焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、钎焊等方法,但这些焊接方法的焊接温度均需要达到铜及铜合金的熔点温度,在高温情况下,铜会软化,影响铜及铜合金的机械性能和力学性能。
对铜合金进行的焊接加工。铜合金的导热率高,焊接时,从焊缝中心向母材迅速散热,焊缝易形成粗大的树枝晶。同时,焊缝内的合金元素、杂质和氧化亚铜与铜形成的低熔点共晶集中分布在晶界上,严重地削弱了晶间结合力,在焊接应力作用下,易产生热裂。因此,大的工件应进行焊前预热,这对焊接缺陷能起到一定的消除作用。高的导热率对于接头形式和熔化焊接技术有特殊要求,只有在热源与焊接接头呈对称位置时,才能获得均匀的焊缝。铜合金液态流动性好,不适于悬空单面对接焊,也不宜采用立焊和仰焊。
焊接铜锌合金时,锌易蒸发,锌蒸气与氧结合形成白色ZnO,对人体有害,应有通风装置。焊前预热和提高焊速,可减少黄铜的流动范围,减少锌的蒸发。在焊缝中加入硅、锰等元素也可减少锌的损失。焊接铝青铜时,易形成难熔的Al2O3。滞留在焊缝中。焊接锡青铜时,有较大的结晶区,易产生晶间裂纹,硅黄铜(15%Zn,3%Si)和硅锰青铜(3%Si,1%Mn)都具有良好的焊接性能。
长期以来,铜及铜合金的焊接主要是应用钎焊、气焊、电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、扩散焊等方法。近年来,随着焊接技术的发展,又采用了电子束、激光、等离子弧等高能量热源进行焊接,取得了很好的效果。
波宾集团Pro-beam Group,是电子束技术的。波宾为焊接、硬化、微钻孔和表面涂层提供服务和设备。在过去的45 年来,来自40 多个国家的客户已经信赖波宾的解决方案。本公司在德国、中国和美国设有5 个办事处,员工总数超过430 人。公司总部设在德国慕尼黑。波宾集团是电子束和激光技术领域的企业,我们可提供电子束焊接和钻孔以及表面镀膜等工艺技术的全面解决方案。我们的客户可根据需要委托波宾进行合约制造,也可从波宾处购买为客户定制的设备。此外,凭借我们的技术专长,我们在开发环节即可作为合作伙伴,帮助客户一起打造一套的生产工艺。
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