激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。亦是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優(yōu)點，已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。

01設(shè)備和耗材

設(shè)備

特魯利Beta-300Pro自動切割機；

特魯利FlexPRESS-600自動鑲嵌機；

特魯利 Alpha-600 自動磨拋機；

Leica DM2700M金相顯微鏡；

吹風(fēng)機；

耗材

酒精；脫脂棉；
特魯利TJ2237保邊型熱鑲嵌料；
特魯利PL-W拋光潤滑液；
特魯利SiC金相砂紙(P400；P800；P1200；P2000；P2500)；
特魯利YS-JP 白色纖維拋光布(8in)；
特魯利ET-JP白色合成人造絲拋光布(8in)；
特魯利3μm多晶金剛石拋光液 ；
特魯利0.05μm二氧化硅拋光液；

02制樣過程

1-切割

使用Beta-300Pro自動切割機切割試樣至合適的大小和形狀。

設(shè)備

Beta-300Pro自動切割機

耗材

φ300mmA303020氧化鋁切割片

參數(shù)

保護電流6A，進給0.3mm/s，轉(zhuǎn)速2200rpm

2-鑲嵌

使用FlexPRESS-600自動鑲嵌機鑲嵌試樣，試樣鑲嵌前浸入酒精用超聲波清洗。

設(shè)備

FlexPRESS-600自動熱鑲嵌機

耗材

TJ2237保邊型熱鑲嵌料

參數(shù)

壓力220Bar，溫度175℃，時間5min，中速冷卻

3-研磨

使用Alpha-600自動磨拋機研磨試樣。

設(shè)備

Alpha-600自動磨拋機

耗材

SiC砂紙：P400；P800；P1200；P2000；P2500

參數(shù)

壓力20N，同向200rpm，時間120s

4.1-拋光（粗拋）

使用Alpha-600自動磨拋機拋光試樣，先使用YS拋光布，配合3μm多晶金剛石拋光液粗拋，同時添加PL-W拋光潤滑液。

設(shè)備

Alpha-600自動磨拋機

耗材

YS拋光布，3μm多晶金剛石拋光液，PL-W拋光潤滑液

參數(shù)

壓力20N，同向150rpm，時間240s

4.2-拋光（精拋）

使用Alpha-600自動磨拋機拋光試樣，再使用ET拋光布配合0.05μm二氧化硅拋光液進行精拋。

設(shè)備

Alpha-600自動磨拋機

耗材

ET拋光布，0.05μm二氧化硅拋光液

參數(shù)

壓力15N，同向120rpm，時間120s

5-腐蝕

客戶提供的焊件材質(zhì)未知，由于為沖壓件，初步判定為低碳鋼之類。使用4%硝酸酒精擦蝕。

試劑

配方

使用方法

4%硝酸酒精

HNO?? 4ml
H?O?? 96ml

擦蝕法

6-觀察

設(shè)備

Leica DM2700M金相顯微鏡

耗材

參數(shù)

50×→500×倍觀察

03分析

帶狀組織??? 50×
含有大量硫化物夾雜，鐵素體和珠光體交替分布

帶狀組織??? 200×
含有大量硫化物夾雜，鐵素體和珠光體交替分布

左側(cè)基體??? 200×
左側(cè)基體低熔點共晶帶也發(fā)生了淬火轉(zhuǎn)變

右側(cè)基體??? 200×
右側(cè)IF鋼晶粒細密，但可見一孔洞

1#焊縫??? 50×

1#焊縫頂部 ?? 200×
焊縫頂部存在較多孔洞

2#焊縫??? 50×
頂部和底部皆存在孔洞

3#焊縫頂部 ?? 50×
沿焊縫中心線分布較多較大孔洞

4#焊縫頂部 ?? 50×
沿焊縫中心線分布有孔洞

本例試樣較為簡單，但要注意試樣芯部存在結(jié)構(gòu)空隙在每道次間最好使用超聲波清洗以防止研磨顆粒交叉污染。