激光焊接技術(shù)在粉末冶金材料中的應(yīng)用

1、激光焊接技術(shù)在粉末冶金材料中的應(yīng)用【摘要】系統(tǒng)地介紹了激光焊接技術(shù)在粉末冶金材料中的應(yīng)用及其國內(nèi)外動態(tài)。著重介紹了激光焊接在金剛石工具制造業(yè)中的應(yīng)用和尚存在的問題。【關(guān)鍵詞】激光焊接技術(shù)，粉末冶金材料，應(yīng)用1前言由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點，在某些領(lǐng)域如汽車、飛機(jī)、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，釬焊和凸焊一直是粉末冶金材料連接最常用的方法，但由于結(jié)合強(qiáng)

2、度低，熱影響區(qū)寬，特別不能適合高溫及強(qiáng)度要求高的場合，使粉末冶金材料的應(yīng)用受到限制。近年來，我國從事這方面的研究工作的單位逐漸增多，改變了傳統(tǒng)的燒結(jié)和釬焊工藝，使連接部位的強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度大大提高。2激光焊接工藝特點2.1影響焊接質(zhì)量的主要因素2.1.1材料成份合金元素的含量、種類對焊縫強(qiáng)度、韌性、硬度等力學(xué)性能影響很大。燒結(jié)低碳鋼、燒結(jié)Ni和Cu合金、Co合金在一定條件下，均能成功地進(jìn)行激光焊接。燒結(jié)中碳鋼采取焊前預(yù)熱和焊后緩冷的措施也

3、可保證焊接質(zhì)量，降低裂紋敏感性，圖1表示了中碳鋼預(yù)熱和不預(yù)熱條件下焊縫區(qū)的顯微硬度分布，預(yù)熱時硬度降低，接頭韌性增加，焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)有：激光功率、焊接速度、透鏡焦距、聚焦位置、保護(hù)氣體等。激光功率和焊接速度是影響焊接質(zhì)量的最主要參數(shù)，焊接厚度取決于激光功率，約為功率（kW）的0.7次方，通常功率增大，焊接深度增加；速度增加，熔深變淺，焊縫和熱影響區(qū)變窄，生產(chǎn)率增高。過大的焊接速度與焊接功率將增大氣孔和孔洞傾向。透鏡焦距由輸出激光

4、的光斑直徑?jīng)Q定，兩者之間存在一最佳匹配值。一般說來，所須焊接的深度越深，透鏡焦距越長，短焦距透鏡對聚焦的要求較高，而且粉末冶金材料焊接時飛濺較大，透鏡污染嚴(yán)重；太長焦距的透鏡由于衍射使焦點變大，焦點處的能量密度不能達(dá)到最大值。國內(nèi)一般采用透鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)只能用于激光功率較小的場合，較高的激光功率將引起透鏡焦點漂移，使焊縫的成形和質(zhì)量較差。國外較高功率場合大都采用反射鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng)，由于冷卻條件好，熱穩(wěn)定性好，焊縫成形均勻美觀，焊