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銅合金焊接 |
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眾所周知，銅及其合金是一種非常難以焊接的材料，其原因如下：銅及其合金的傳導率比較高，造成熔化困難，因此大量的熱需要用來補償熱消散和局部進行高度加熱，結果形成熱應力和終造成變形等缺陷。溶解的氧容易形成氧化物和氣孔。對激光束的吸收率比較低，尤其是激光波長為700nm以上的時候，吸收率不到3%。
光束搖擺（振蕩）擴大了激光束與材料之間相互作用的面積和焊接寬度，降低了焊接過程中所需要的熱輸入。在高反射材料中，如銅合金，采用光束振蕩，材料的局部溫度會升高和提高對激光的吸收率。能量的效率會增加，因為在焊接過程中的反射變少。另外一個主要的優勢在于適宜的光束振蕩激光頭在使用時，可以控制熱溫度梯度和匙孔的穩定性，這將導致焊接缺陷的減少和獲得光滑的焊縫表面。
激光的動態移動可以具有不同的形狀，并且其振蕩模式的變化可以促進在焊接工藝過程中實現更好的溫度管理，從而導致并不陡峭的熱輸入和冷卻速率以及熱溫度梯度。因此，激光光束振蕩可以通過大化的降低焊接缺陷來提高工藝過程，而不會對焊接后的顯微組織產生影響，就不會出現以前Kraetzsch所報道的 Cu/Al異種材料的焊接和Wang等人所報道的進行Al焊接時所產生的情況。
光束振蕩對焊接工藝產生了積極的影響，這是因為焊接模式從匙孔效應轉變為傳導焊接模式。沒有施加光束振蕩的條件下，樣品中存在大量的氣孔缺陷，飛濺和空穴，導致的原因是匙孔的不穩定性。
目前銅及銅合金焊接主要采用氣焊、惰性氣體保護焊、埋弧焊、釬焊等方法，但這些焊接方法的焊接溫度均需要達到銅及銅合金的熔點溫度，在高溫情況下，銅會軟化，影響銅及銅合金的機械性能和力學性能。
銅合金的焊接,主要的問題是裂紋。與銅一樣,由于雜質在晶界析出,銅合金也十分容易形成裂紋。在鋁青銅中,由于含Al量比較低,所以形成了T單相的焊縫組織,裂紋敏感性比較高,特別是多層焊時,層易出現裂紋。如果提高Al的含量,就會形成T+U的雙相組織,可以抑制裂紋的出現,但是Al的含量過高,會在U相中析出V2硬質相,又會使裂紋敏感性增大,所以, Al的含量以7%～ 11%為宜,且要加入一定量的Ni、 Fe、 Mn來抑制V2硬質相的析出。
