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2024
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09
異種金屬激光填絲焊接工藝應(yīng)用實例
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激光填絲焊接是一種先進的焊接技術(shù)，它結(jié)合了激光焊接的高能量密度和焊絲填充的雙重優(yōu)勢
激光填絲焊接是一種先進的焊接技術(shù)，它結(jié)合了激光焊接的高能量密度和焊絲填充的雙重優(yōu)勢，能夠在焊縫中預(yù)先填入特定焊接材料，通過激光照射熔化形成焊接接頭。這種工藝尤其適用于化學成分和組織結(jié)構(gòu)差異較大的金屬材料之間的連接。今天我們就來看一個異種金屬激光填絲焊接工藝應(yīng)用實例。
背景：
以鐵素體鋼和奧氏體不銹鋼的焊接為例，這兩種金屬之間的化學成分和組織結(jié)構(gòu)差異較大，采用傳統(tǒng)的自熔焊技術(shù)很難得到滿意的接頭質(zhì)量。而采用激光填絲焊接技術(shù)，可以選用合適的鎳基焊絲（如EniCrMo-3），通過填充焊絲來降低焊縫中的碳含量，并提高鎳元素等奧氏體化元素的含量，從而抑制脆性組織的生成，在焊縫中得到奧氏體、鐵素體或其復(fù)相組織。同時，還可以采用光束偏置方法來調(diào)節(jié)熱輸入，控制被焊材料的微觀組織，進一步提高接頭的綜合性能。
材料參數(shù)：
鐵素體鋼：13CrMo44，直徑43.5mm，厚度4.5mm
奧氏體不銹鋼：AiSi347，管材
填充焊絲：EniCrMo-3鎳基焊絲，直徑1.2mm
焊接過程：
設(shè)備準備：使用高功率的連續(xù)光纖激光器（如4000W或更高），配合送絲機和焊接頭進行焊接。
焊接參數(shù)設(shè)置：根據(jù)材料特性和焊接要求，精確設(shè)置激光功率、焊接速度、送絲速度等參數(shù)。同時，調(diào)整光束偏置量以控制熱輸入和焊縫組織。
焊接操作：將激光束聚焦于焊縫位置，同時送入焊絲。激光束熔化母材和焊絲，形成混合熔池。通過精確控制焊接參數(shù)和光束偏置量，確保焊縫質(zhì)量。
結(jié)果分析：
當光束偏向奧氏體不銹鋼時，偏置量在0~2.5mm范圍內(nèi)，焊縫的組織和性能沒有明顯變化，均能得到全部奧氏體組織。這種組織具有良好的抗腐蝕性和韌性。
如果光束偏向Cr-Mo鐵素體鋼且偏置量超過0.1mm時，焊縫中會出現(xiàn)馬氏體+奧氏體的雙相組織。馬氏體組織的形成會降低焊縫的抗腐蝕能力，因此在實際應(yīng)用中需要避免這種情況的發(fā)生。
通過增加拼縫的間隙和焊絲的填充量，可以進一步改善焊縫組織。由于基焊絲中鎳的含量高達60%，焊接過程中焊縫中被母材稀釋的合金元素得到了有益的補充，有利于形成單相奧氏體組織。
激光填絲焊接,激光焊接
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