激光焊接机焊接不锈钢为什么会变形?
工业领域的焊接应用,激光焊接机可太实用了,被各行业广泛应用。它的高效就体现在能快速完成焊接工作,大大节省了时间成本。而且焊接精准度还特别高,能把焊接的位置和效果控制得非常好。然而,许多用户在焊接不锈钢时常常遇到一个令人头疼的问题——变形。这不仅影响了焊接质量,还增加了生产成本。接下来海维激光给大家讲解激光焊接机焊接不锈钢变形的原因,希望大家都能避免这个问题。
一、热输入的影响
激光焊接是一个局部加热的过程。当激光束作用于不锈钢表面时,热量高度集中在焊接区域。如果热输入过大,就会使焊缝及其附近区域的温度迅速升高。不锈钢的热导率相对较低,热量不能快速扩散,导致局部膨胀。
在冷却过程中,焊缝周围的材料会对焊缝产生收缩应力,这种不均匀的应力分布是导致变形的重要原因。例如,在连续焊接长焊缝时,热积累效应更明显,变形程度往往更大。
二、焊接参数不合理
1:激光功率
功率过高会增加热输入,除了上述热影响,过高的功率可能使焊缝熔深过大,熔化的金属量增多,在凝固过程中的收缩力增强,进而加剧变形。
2:焊接速度
焊接速度过慢,激光在同一位置停留时间长,热影响区域增大,热量积累多,也容易造成变形。反之,速度过快可能导致焊缝熔合不良,但如果一味提高功率来弥补,又会回到热输入过大的问题。
三、材料本身特性
不锈钢的物理性能对变形有很大影响。不同型号的不锈钢其热膨胀系数、弹性模量等参数不同。例如,奥氏体不锈钢的热膨胀系数较大,在焊接过程中受热膨胀和冷却收缩的程度更显著,相比之下,铁素体不锈钢的变形相对小一些。
而且,不锈钢材料的厚度也至关重要,薄板在焊接时由于自身刚性小,更容易受到焊接应力的影响而发生变形。
四、焊接顺序和夹具使用不当
1:焊接顺序
不合理的焊接顺序会导致应力集中。如果从一端连续焊接到另一端,会使焊接应力不断累积,最终导致较大变形。正确的做法是采用合适的焊接顺序,如分段退焊、跳焊等方法,使应力分布更均匀。
2:夹具问题
若夹具不能有效固定不锈钢工件,在焊接过程中工件容易产生位移,无法抵抗焊接应力,从而加重变形。同时,夹具的设计应考虑到热膨胀的空间,否则会限制工件的正常膨胀,在冷却后产生更大的变形。
为了减少和杜绝激光焊接机焊接不锈钢的变形,需要综合考虑上述因素。在实际操作中,要根据不锈钢的材质、厚度,合理选择焊接参数,优化焊接顺序,并使用合适的夹具,这样才能有效控制焊接变形,提高焊接质量。
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