如今工业生产中,有色金属消耗紫铜排排第二,仅次于铝。紫铜广泛应用于建筑工业、电气、机械制造等行业。紫铜具有优异的导热性能,极好的塑性,容易进行热压、冷压加工,随生产需求的不断提高,紫铜的使用范围逐渐扩大。
由于激光焊接具有能量密度大、熔融金属量少、热影响区窄、焊接质量高、生产功率高等优点,采用紫铜焊可有效地提高其生产功率,并逐渐被行业所选择。但是由于高反材料对光纤激光的吸收程度较低,因此加工难度较大,这对激光光源也有较多的要求。
激光焊接机铜焊易出现的问题:
(1)难易性和易变性:由于紫铜的导热系数较大,焊接时热量传递速度非常快,焊接件的热影响区也较大,数据难以融合;由于紫铜的线膨胀系数大,焊接时,夹具夹紧力度不当,会使材料发生变形。
(2)容易出现气孔:紫铜焊接时,气孔比较严重,特别是深熔焊接时,气孔更严重。气孔的形成主要有两种情况,一种是氢元素溶解于紫铜中直接发生的扩散孔,另一种是由于氧化还原反应引起的反向气孔。
对策:
紫铜在室温下对红外激光的吸收约为5%,在加热到熔点附近加热可达20%左右,要实现紫铜激光深熔焊接,必须提高激光功率密度。
利用高能激光再合作摆焊头,在深熔焊接时,用光束搅拌熔池,扩大匙孔,以利于气体逸出,使焊接过程更加稳定,飞溅少,焊后微孔少。
激光焊接机焊接技巧:
(1)焊接时,焊接头有倾角,避免长时间反射会损伤激光器。
(2)激光功率必须达到紫铜吸收值,避免光被反射。
(3)激光器小芯直径能量密度比值极容易达到紫铜吸收值。
4)摆动焊接可以提高焊接表面质量。