【Rayclass | 锐课堂】一文让你真的懂异种金属材料焊接
时间:2020-08-27来源:原创文章

​随着现代工业科技的发展,异种金属材料焊接在航空航天、船舶制造、石油化工、电站锅炉、新能源汽车、3C、动力电池、医疗器械等行业中应用越来越广泛。异种金属材料之间的焊接可以极大程度发挥金属材料的性能,改善原有结构,还可以减少昂贵材料的使用,替代部分稀有金属,大幅度降低生产成本,从而有效提高经济效益。但是由于异种金属材料元素性质、物理化学性能等存在较大差异,给焊接过程带来了一定的难度。

 

异种金属材料焊接有哪些难点

针对不同异种金属

是否有合适的焊接方法指导

激光器推荐

本期【Rayclass | 锐课堂】

让你真的懂

异种金属材料焊接

 

异种金属材料焊接主要难点

(1)异种金属材料的熔点不同,熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易造成材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊缝合金元素含量发生变化,且焊接接头难以焊合

(2)异种金属材料的线膨胀系数差异将产生较大焊接应力,导致焊接变形,严重时甚至产生裂纹

(3)异种金属材料的导热率和比热容差异使焊缝金属晶粒严重粗化,并影响难熔金属的润湿性能

(4)异种金属材料线膨胀系数、导热率和比热容等热物性参数会随温度变化而变化,导致激光焊接过程更加复杂

(5)异种金属材料对激光光束的吸收率存在差异,熔池容易出现偏熔现象,匙孔不稳定,给焊接带来困难。

 

异种金属材料接头主要有三类,常见的焊接实例及存在问题如下表所示。

 

 

锐科优势案例

01

锐科MOPA脉冲光纤激光器适合异种金属极薄片的精密焊接,主要应用于3C、新能源等领域中手机弹片、天线弹片、摄像模组弹片、电池连接片、马达组件、继电器等产品的焊接。

 

 

 

 

 

锐科MOPA脉冲光纤激光器焊接样品示例

焊接工艺指导:采用锐科MOPA脉冲光纤激光器搭配振镜扫描焊接,可以选择螺旋线点焊、抖动走线焊接。中小脉宽,高频率、中低速度。焊点美观,热影响区小,焊接牢固度更强,焊接熔深比传统激光更深。

锐科MOPA脉冲光纤激光器

 

02

锐科QCW准连续光纤激光器适合异种金属薄板的精密焊接,尤其是反射率高的紫铜材料焊接效果较佳,主要应用于3C精密器件、圆柱锂电池电极帽、医疗内窥镜、手机精密马达、电池极片、采集线等产品的焊接。

 

 

 

锐科QCW准连续光纤激光器焊接样品示例

焊接工艺指导:锐科QCW准连续光纤激光器采用脉冲模式,设置合适焊接波形可实现较为理想的焊点,能量控制精细,焊点尺寸一致性好,热变形小,产品合格率高;采用连续模式,以螺旋线焊点或正弦波曲线轨迹能有效实现异种金属薄片稳定焊接,避免虚焊、击穿、连接强度低等问题

锐科QCW准连续光纤激光器

 

03

锐科连续光纤激光器适合大多数工件焊接,通用性强,主要应用在五金器材、新能源汽车、船舶制造、制冷装置和机械制造等领域。

 

锐科连续光纤激光器缝焊样品示例

焊接工艺指导:对于异种有色金属焊接,选用锐科小纤芯连续光纤激光器,能获得更大深宽比、更小热影响区、焊缝成型更好;对于中厚板异种金属焊接,可选用锐科高功率多模组连续光纤激光器,可获得较大熔深的焊缝,焊接接头强度高;对于装配难以精准控制或成型要求较高的异种金属,选用锐科光束模式可调激光器(ABP系列激光器)或锐科连续光纤激光器结合光束摆动技术,可增大连接面积、降低接头装配要求,减少气孔、无明显飞溅、避免焊缝缺陷、改善焊缝质量和成型一致性

 

 

锐科光束模式可调激光器(ABP系列激光器)