Titanium Grade 1(Ti Gr 1 / 3.7025) 的雷射焊接製造流程涉及幾個關鍵步驟,以確保高品質的焊接和高效的製造。以下是該過程的詳細概述:
材料準備
– 表面清潔:徹底清潔鈦表面,去除油、污垢和氧化物等污染物。常見的清潔方法包括:
– 溶劑清潔(使用丙酮或類似溶劑)。
– 機械清潔(使用鋼絲刷或研磨墊)。
– 邊緣準備:根據接頭設計,準備邊緣(例如斜切),以促進焊接過程中更好的滲透和熔合。
節點設計
– 接頭配置:根據應用和材料厚度確定適當的接頭設計(例如對接接頭、搭接接頭或 T 型接頭)。
– 組裝:確保要焊接的零件正確對齊。焊接過程中使用固定裝置或夾具保持正確位置。
設備設定
– 激光光源選擇:根據特定應用和材料厚度選擇合適的激光類型(例如 Nd:YAG 或光纖雷射)。
– 聚焦光學元件:設定光學元件將激光光束聚焦到所需的光斑尺寸,優化能量密度以實現有效焊接。
– 保護氣體:準備惰性氣體(通常為氬氣),以保護焊接區域在此過程中免受大氣污染。
焊接參數
– 激光功率:根據材料的厚度和所需的穿透深度設定雷射功率。
– 行進速度:調整焊接速度以達到熔深和熱輸入之間的適當平衡。
– 脈衝持續時間(對於脈衝雷射):如果使用脈衝雷射焊接,請設定脈衝持續時間以控制熱輸入並最大限度地減少變形。
焊接工藝
– 啟動:啟動雷射光束並將其聚焦在鈦部件的接合線上。
– 焊接技術:
– 傳導模式:適用於較薄的部分,其中熱量影響表面並形成熔池。
– 鎖孔模式:用於較厚的部分,雷射會形成深熔深的鎖孔,從而實現全熔透焊接。
– 監控:持續監控焊接過程的穩定性,根據需要調整參數以維持焊接品質。
焊後處理
– 冷卻:讓焊接接頭自然冷卻。快速冷卻會產生應力,因此優先控製冷卻。
– 檢查:進行目視檢查和無損檢測(NDT)方法(例如超音波或X射線)以檢測任何缺陷,例如孔隙、裂縫或不完全熔合。
– 表面處理:使用酸洗或鈍化等方法去除焊接區域的任何氧化或變色,以恢復耐腐蝕性。
最終品質控制
– 機械測試:如果需要,請執行機械測試(如拉伸或疲勞測試),以確保焊接接頭符合強度要求。
– 文件記錄:維護焊接參數、檢查和測試結果的記錄,以確保品質和可追溯性。
– 精度和控制:焊接定位精度高,變形最小。
– 速度:與傳統焊接方法相比,加工時間更快。
– 減少熱影響區 (HAZ):限製材料特性的變化,維持周圍材料的完整性。
– 設備成本:激光焊接技術的初始投資可能很高,因此成本效益分析至關重要。
– 操作員技能:需要經過訓練的人員有效操作和監控焊接過程。