2023-05-28 16:54:27
黃銅材料由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械性能,在電氣、電子、航空航天、國(guó)防軍工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。黃銅零部件的連接和密封一直是這些行業(yè)面臨的重要技術(shù)問題之一。傳統(tǒng)的焊接方法,如電弧焊、氣體焊等,由于黃銅的低熔點(diǎn)和易氧化的特性,難以獲得高質(zhì)量的焊接接頭。激光焊接技術(shù)由于其高能密度、高加熱速率、小熱影響區(qū)以及非接觸加工的特點(diǎn),為黃銅零部件的連接和密封提供了一種理想的解決方案。金密激光通過本文為您介紹黃銅材料的常見焊接方式以及激光焊接、激光密封焊接的優(yōu)勢(shì)。
常用的黃銅焊接方式有:
1. 電弧焊,采用脈沖弧焊或低溫弧焊,通常使用銅電極和鈦酸鹽或銀系焊劑。
2. 氣體保護(hù)焊,采用鈦酸鹽系或釹系焊絲,以氬氣或混合保護(hù)氣保護(hù)。
3. 漆包釬焊,采用焊劑釬料(主要成分為銅和銀),在液態(tài)漆包釬劑中熔融釬焊。
4. 感應(yīng)加熱焊,采用高頻感應(yīng)加熱黃銅,實(shí)現(xiàn)焊接熔化,再添加填充金屬進(jìn)行焊接。
5. 阻炙焊,采用高炙焊絲在空氣中加熱黃銅實(shí)現(xiàn)焊接。需要氧炬防護(hù)氣體保護(hù)。
黃銅材料焊接有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1. 熔點(diǎn)低,易熔融。黃銅的熔點(diǎn)比較低,在900-1100°C,所以黃銅材料易于熔融,在焊接過程中容易產(chǎn)生過度熔融。需要控制好焊接熱輸入。
2. 熱傳導(dǎo)性好。黃銅熱傳導(dǎo)性能好,焊接熱量容易向周圍傳導(dǎo),導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)過大。需要采取措施限制熱傳導(dǎo)。
3. 易氧化。黃銅在高溫下極易氧化,焊接時(shí)容易產(chǎn)生氧化物含量高的表面氧化膜和氧化夾雜物。需要采取保護(hù)措施防止氧化。
4. 易產(chǎn)生裂紋。黃銅焊接時(shí)易產(chǎn)生焊接裂紋,特別是熱裂紋。需要預(yù)熱,控制加熱速率和焊接余熱。
黃銅材料激光焊接有以下優(yōu)勢(shì):
1. 高能密度,深熔深滲。激光能聚焦高密度能量,可以實(shí)現(xiàn)黃銅深層熔融和深層滲透,獲得深深熔合的焊縫。
2. 小熱影響區(qū)。激光焊接熱影響區(qū)小,僅限于光斑區(qū)域,對(duì)黃銅基體的熱變形和應(yīng)力影響小。
3. 高加熱速率。激光可以以高達(dá)104-106K/s的速率加熱黃銅,可以大大減少氧化和裂紋的機(jī)會(huì)。
4. 無接觸操作。激光焊接是非接觸加工,不會(huì)與工件直接接觸,不會(huì)造成物理損傷。
5. 高自動(dòng)化。激光焊接工藝可以高度自動(dòng)化,精確控制,易于成套。
激光焊接黃銅要注意以下事項(xiàng):
1. 控制激光功率和掃描速度,避免過度熔融和氣孔形成。
2. 選用適當(dāng)?shù)妮o助材料,如鈧絲,可以改善成形性和流動(dòng)性,獲致良好的外觀。
3. 采取措施防止氧化,通常在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行焊接。
4. 合理安排焊接順序和路徑,縮小熱影響區(qū),減少殘余應(yīng)力。
5. 焊后熱處理,可以減少焊接殘余應(yīng)力,改善焊接接合強(qiáng)度和塑性。
6. 合理選擇激光功率密度,一般0.5-20KW/cm2適用于黃銅焊接。過高容易產(chǎn)生氣孔,過低熔深不足。
7. 焊前嚴(yán)格清理,除油除塵,保證黃銅表面清潔以獲得理想的光學(xué)耦合和激光吸收。
黃銅激光密封焊具有以下特點(diǎn):
1. 深熔深滲。高能密度激光可以實(shí)現(xiàn)深層熔融和深層滲透,黃銅基體與填充材料實(shí)現(xiàn)深層合金化和結(jié)合。
2. 界面強(qiáng)化。激光熔融實(shí)現(xiàn)黃銅基體與填充金屬的原子級(jí)結(jié)合和交融,獲得強(qiáng)化的界面結(jié)構(gòu)。
3. 無淬火組織。快速熔融固化過程不會(huì)形成典型的淬火組織,組織細(xì)小均勻。
4. 高密封性。熔融實(shí)現(xiàn)黃銅與填充金屬的微觀混合和合金化,密封界面完整,氣體滲透性能好。
5. 無疲勞損傷。激光焊接為無接觸操作,不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生物理損傷,不會(huì)引入焊接疲勞損傷。
6. 維持時(shí)間長(zhǎng)。激光密封焊壽命長(zhǎng),不會(huì)存在因電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的壽命損失問題。
7. 環(huán)保節(jié)能。激光焊接是高效干凈的焊接方法,無毒無害,能源利用率高。
綜上,激光焊接黃銅有深滲、深熔、小熱影響區(qū)、高速度、精確定位等顯著特點(diǎn)。它可以獲得高強(qiáng)度、高可靠性的焊接接頭,生成整潔美觀的焊縫外觀。與傳統(tǒng)焊接方法相比,激光焊接黃銅更環(huán)境友好,加工效率更高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,可以大幅降低成本。特別是激光密封焊黃銅,作為一種快速、精確、高效、無耗材的密封方法,可實(shí)現(xiàn)零配件的高質(zhì)量封口,已經(jīng)在航空航天、電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。