激光焊接過渡層材料對(duì)焊縫影響
發(fā)布時(shí)間：2016-04-25 | 來源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：
激光焊接金剛石鋸片刀頭過渡層材料對(duì)焊縫強(qiáng)度、外觀、性能均有很大影響，過渡層中不能含有低熔點(diǎn)金屬，如錫等元素，因?yàn)樵擃愒匾子谡舭l(fā)與汽化而產(chǎn)生氣孔。過渡層配方可選用單元素Co、Ni，雙元素FeCo、FeNi、CoNi、FeCu等，也可選用FeCoNi三種組分構(gòu)成。Co的性能好，燒結(jié)溫度寬（750～980℃），密度可達(dá)8. 6～8. 69 g／cm3，硬度為HRB104～108，平均抗彎強(qiáng)度可達(dá)40N.m。Ni的韌性好，燒結(jié)溫度在860～1020℃時(shí)，密度可達(dá)8.55—8.65 g／cm3，硬度為HRB97～102。FeCo組分的燒結(jié)溫度寬達(dá)760～960℃，密度為7.84～7.9 g／cm3，硬度為HRB94～97，平均抗彎強(qiáng)度為39N．m。而CoNi的燒結(jié)溫度高達(dá)l 040～1 200℃，密度高達(dá)9. 32～9.44 g／cm3，硬度為HRB107～108，平均抗彎強(qiáng)度為43N．m3。
實(shí)踐證明：鈷粉有很好的焊接性，但由于價(jià)格昂貴，所以，一般選用特殊的鈷混合物。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，WC雖能增加焊縫和過渡層的耐磨性，但含量過高會(huì)導(dǎo)致空洞及夾渲等焊接缺陷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起脆斷。為解決過渡層較金剛石層易磨損、在切削過程中常先斷裂的矛盾，在過渡層材料中加入少量的Mn和Cr，不僅能產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，增加耐磨性，而且能減少氣孔。此外，切削層和過渡層的成分如果差別太大，則在兩層交接處由于受熱受力的不均勻而易于斷裂。因此，JJ頭成分不僅要顧及焊接性能，而且還要照顧金剛石層的切削性能以及與金剛石能良好結(jié)合。
|
材料 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
平均 |
|
Co基 |
1078 |
1303 |
830 |
1009 |
993 |
852 |
955 |
1030 |
1020 |
980 |
1005 |
|
Fe基 |
839 |
803 |
617 |
779 |
856 |
689 |
953 |
827 |
902 |
745 |
801 |
|
Ni基 |
666 |
599 |
756 |
668 |
566 |
716 |
784 |
813 |
656 |
696 |
693 |
文獻(xiàn)以Φ230 mm金剛石圓鋸片為例，研究了Fe、Co、Ni基合金三種過渡層材料與焊縫強(qiáng)度之間的關(guān)系�；w厚度為1.8 mm，刀頭厚度為2.5 mm，高度為8mm，長(zhǎng)度39 mm，表為Fe基、Co基、Ni基過渡層焊后的焊縫強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。激光焊接機(jī)焊接條件如下：激光功率880 W，焊接速度25 mm/s，離焦量-0.2mm，雙面焊接。共檢測(cè)了10個(gè)試樣，斷裂幾乎都發(fā)生在刀頭，極少數(shù)發(fā)生在焊縫處。
表 幾種過渡層材料焊縫強(qiáng)度的比較 單位；N／mm2
由表可見，Co基合金材料有最好的焊縫強(qiáng)度，平均達(dá)1 000 N／mm2以上，最高可達(dá)1 300 N／mm2以上。Fe基、Ni基合金材料雖不及Co基合金材料，只要合理選擇合金元素，亦能有較高的焊接強(qiáng)度，這為降低成本和解決結(jié)合強(qiáng)度低兩者之間的矛盾提供了很好的解決途徑。表中所示強(qiáng)度分布的不均勻性，估計(jì)與焊縫中氣孔的分布形態(tài)和數(shù)量有關(guān)。
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