激光焊接裂纹和焊缝分析-星鸿艺激光焊接机

激光焊接裂纹和焊缝分析

发布时间：2016-03-16 | 来源：星鸿艺激光焊接运营部 | 分享：

1、裂纹
    裂纹是激光焊接过程中出现的最严重的缺陷。导致焊接接头开裂的主要因素有两种：冶金因素和力学因素。激光焊接的不平衡快速加热与快速冷却的特征，使得整个接头处于复杂的应力状态，构成了接头开裂的力学因素；激光焊接又是一系列不平衡工艺过程的综合，在快速冶金凝固过程中，必然会出现成分分布的不均匀，低抗裂性能的淬硬组织等，它们构成了促进裂纹萌生的冶金因素。
    实验中发现了三种主要裂纹：结晶裂纹、液化裂纹和类再热裂纹。焊缝中心区域是液相结晶最晚的部位，焊缝两侧的柱状晶交遇于此，同时大量低熔点的杂质也堆聚于此，形成中心线偏析，从而降低了该处的结合强度，在一定力学条件下，裂纹就产生在这一部位。液化裂纹起始于焊缝底部熔合线，然后扩展进入过渡层近缝区。焊接时，母材熔化后在熔合线处开始结晶凝固成树枝状的一次结晶组织。过渡层一侧的低熔点组分会偏析富集到枝晶晶界处，形成液化薄膜。在收缩应力作用下，形成裂纹。由于在三晶粒交界处，晶粒间相互滑动在三晶点处产生应力集中，裂纹发展到一定程度便会产生楔型开裂。
    另外，试验初期用激光束直接对焊胎体材料与钢基。SEM分析发现焊缝熔合线处存在裂纹。出现裂纹的主要原因是两种材料的性质相差较大，即它们的“冶金相容性差”。另外，母材相差悬殊的热膨胀系数引起不可消除的应力，熔合线处又存在缺陷，最终导致焊缝熔合线处出现裂纹。这也是在Jg头底部待焊处设置过渡层的主要原因。
焊缝熔合线处裂纹
    解决裂纹缺陷的办法有两个，一是改变焊接工艺参数。二是根据裂纹的性质合理地改善材料的合金系统，如添加一定的Mn、Mo、W、Cr都能有效地防止裂纹，利用变质剂细化焊缝一次结晶组织，对于防止焊缝结晶裂纹也有一定的效果；或者是限制有害杂质S、P的含量，含Ni量越高的合金，越要注意限制S、P含量，这是因为Ni与S能形成熔点更低的硫化物及其共晶体。
2、焊缝强度分析
    金刚石锯片使用过程中，因锯齿与基体焊接强度不够而出现个别锯齿断裂被甩出的现象，将严重威胁操作人员的安全，同时也会影响锯片的使用寿命。因此，对锯片的焊接强度不容忽视，焊接强度成为锯片质量的一个主要衡量指标。
    德国Dr．Frisch的SPE623焊接强度检测机可对外径声230～600 mm、JJ头尺寸（长X宽X高）为(20～50) mmXl。8 mmX(5～20) mm的焊缝抗弯强度检测，测试范围为6～60 nm。按MPA的标准检测，利用PC机控制，可设置控制项目，随机实时显示、储存并可打印结果。

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