激光填絲焊
相比于傳統焊接方法，激光焊接具有顯著的優勢——熱輸入低、焊接速度快、熱影響區小、熱變形小等，近年來激光焊接得到了廣泛的使用，在汽車工業、船舶工業、核電工業、航天航空工業等高科技行業應用的越來越廣泛，而且隨著成套設備成本的降低，在日常五金用品及其它生活相關領域的應用開始迅速增長。
為了適應各行業發展的需求，激光焊接的方式方法也有改良進步。激光填絲焊因其焊接能量集中、變形小等特點，可以降低對接焊時的間隙裕度，減少焊接缺陷，成為軌道交通和汽車行業內，有效替代傳統電弧焊的焊接方式。
本期【Rayclass | 銳課堂】就帶您來認識一下激光填絲焊接的妙用。
激光填絲焊時，激光器一般選用高功率光纖激光器。
銳科高功率光纖激光器
激光不僅需要焊絲，還需要熔化母材并在母材上形成激光深熔焊特有的小孔效應，形成較深的熔池，焊絲成分與母材金屬成分充分混合形成一種新的混合熔池，該混合熔池的元素成分及其比例、質量相對于焊絲與母材有較大的差別，所以可以針對母材本身的性能缺陷，選擇合適的焊絲添加到焊接過程中，從而在微觀層面上對焊縫的抗裂性、抗疲勞性、耐蝕性、耐磨性等方面進行有目的性的改善。
除此之外，激光填絲焊可以進行多道堆疊焊接，因為能夠實現具有小孔效應的深熔焊，可以實現上下兩層焊道的充分熔合，避免未熔合的嚴重缺陷，這樣就具備焊接大厚度接頭的能力。
隨著激光填絲焊技術的發展以及激光器功率上限的提高，激光填絲焊的應用范圍越來越廣泛：
激光填絲焊的應用領域
1激光填絲焊接鋁合金
2激光填絲焊接異種金屬
3改善焊縫成型
4窄間隙填絲焊
其中，針對改善焊縫成型和窄間隙填絲焊這兩個應用，我們用實際應用案例來看看激光填絲焊的效果。
改善焊縫成型
要求：1mm和3mm不銹鋼拼焊，要求焊縫無氣孔，成型較好。
設備：銳科4000W連續光纖激光器（光纖芯徑200μm）、送絲機、焊接頭。
工藝參數：如下表所示。
結果：成型較好，焊縫無氣孔，如下圖所示的焊縫成型及橫截面形貌。
a. 1mm+1mm
b. 1mm+3mm
c. 3mm+3mm
窄間隙激光填絲多道焊接
要求：18mm厚的Q345船用鋼板拼焊，要求焊縫氣孔較少，沒有未熔合，接頭抗拉強度高于母材，焊縫成型較好。
設備：銳科6000W連續光纖激光器（光纖芯徑400μm）、送絲機、焊接頭。
工藝參數：焊道必須開坡口，坡口尺寸如下圖所示。
其他焊接工藝參數如下表所示。
結果：成型較好，沒有出現未熔合，焊縫基本無氣孔，如下圖所示，并且經過拉伸試驗證明，焊縫斷裂在母材，說明接頭抗拉強度高于母材。
焊縫橫截面金相圖
【Rayclass | 銳課堂】TIPS
針對常用材料的對接接頭激光填絲焊，為了改善焊縫成型，一般推薦激光器及光纖芯徑、焊接頭配置應當保證聚焦光斑直徑為0.4mm～0.6mm之間，并且焊絲應當選擇適當的牌號。
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