Av strukturelle, bruksmessige eller økonomiske årsaker må mange industrier slå sammen forskjellige metallmaterialer. Ved å kombinere ulike metaller er det mulig å utnytte de beste egenskapene til hvert metall bedre. Derfor, før du starter en sveiseoperasjon, må sveiseren bestemme egenskapene til hvert materiale, som inkluderer metallets smeltepunkt, termisk ekspansjon osv. Sveiseprosessen velges deretter for å passe dem i henhold til materialegenskapene.
Ulik metallsveising er prosessen med sveising av to eller flere forskjellige materialer (forskjellig i kjemisk sammensetning, metallurgisk organisering eller egenskaper, etc.) under visse prosessforhold. Ved sveising av ulikt metall er det vanligste sveising av ulikt stål, etterfulgt av ulikt ikke-jernholdig metallsveising. Når forskjellige metaller sveises, dannes et overgangslag med andre egenskaper enn grunnmaterialet. På grunn av de betydelige forskjellene i elementære egenskaper, fysiske egenskaper og kjemiske egenskaper til forskjellige metaller, er sveising av forskjellige materialer mye mer teknisk kompleks enn sveising av forskjellige materialer.
Hva er problemene med sveising av ulik metall?
1. Jo større forskjellen er i smeltepunktet for forskjellige materialer, desto vanskeligere er det å sveise.
Dette er fordi det lave smeltepunktet til materialet når smeltetilstanden, det høye smeltepunktet til materialet er fortsatt i fast tilstand, når det smeltede materialet er lett å trenge gjennom korngrensene til den overopphetede sonen, noe som kan forårsake tap av materialer med lavt smeltepunkt, legeringselementer brent eller fordampet, noe som gjør det vanskelig å sveise skjøten. For eksempel, når du sveiser jern og bly (smeltepunktforskjell), kan ikke bare de to materialene i fast tilstand oppløse hverandre, men også i flytende tilstand kan ikke oppløse hverandre, det flytende metallet er fordelt i lag, og etter avkjøling hver separat krystallisering.
2. Jo større forskjellen er i koeffisienten for lineær utvidelse av forskjellige materialer, desto vanskeligere er det å sveise.
Jo større koeffisient for lineær ekspansjon av materialet, jo større termisk ekspansjonshastighet, jo større krymping under avkjøling, smeltebassengkrystalliseringen vil gi en stor sveisespenning. Denne sveisespenningen er ikke lett å eliminere, resultatet vil gi en stor sveisedeformasjon. Ettersom materialet på begge sider av sveisen utsettes for forskjellige spenningstilstander, fører det lett til sprekker i sveisen og varmepåvirket sone, og til og med føre til stripping av sveisemetall og grunnmateriale.
3. Jo større forskjellen er i termisk ledningsevne og spesifikk varmekapasitet for forskjellige materialer, desto vanskeligere er det å sveise.
Den termiske ledningsevnen og spesifikke varmekapasiteten til materialet vil gjøre at sveisemetallkrystalliseringsforholdene forverres, kornene blir alvorlig grove og påvirker fukteegenskapene til ildfaste metaller. Derfor bør en sterk varmekilde velges for sveising, plasseringen av varmekilden bør være forspent mot siden av grunnmaterialet med god varmeledningsevne ved sveising.
4. Jo større forskjellen er mellom de elektromagnetiske egenskapene til forskjellige materialer, desto vanskeligere er det å sveise.
For jo større forskjellen er i elektromagnetisme av materialet, jo mer ustabil sveisebuen er, desto dårligere er sveisen.
5. Jo flere intermetalliske forbindelser som dannes mellom forskjellige materialer, desto vanskeligere er det å sveise.
Siden intermetalliske forbindelser har større sprøhet, fører det lett til sprekker og til og med brudd i sveisen.
6. Jo sterkere oksidasjon av forskjellige materialer er, desto vanskeligere er det å sveise.
Ved sveising av kobber og aluminium med smeltesveisemetode, er smeltebassenget veldig lett å danne kobber- og aluminiumoksider. Ved avkjølende krystallisering kan tilstedeværelsen av oksider ved korngrensene gjøre at den intergranulære bindingskraften reduseres.
7. Ved sveising av forskjellige materialer er sveisen og de to uedle metallene vanskelig å oppnå kravene til lik styrke.
Dette er på grunn av det lave smeltepunktet til metallelementene lett brenner og fordamper under sveising, noe som resulterer i endringer i den kjemiske sammensetningen av sveisen, mekaniske egenskaper redusert, spesielt når sveising av ulik ikke-jernholdige metaller mer betydelig.
Anvendelsen av lasersveiseteknologi for ulik metallsveising
1. Kobber- og stållasersveising
Kobber- og stålsveising er typisk for sveising av forskjellige materialer. Smeltepunktet, termisk ledningsevne, lineær ekspansjonskoeffisient og mekaniske egenskaper til kobber og stål er svært forskjellige, noe som ikke bidrar til direkte sveising av kobber og stål. Lasersveising av kobber og stål har blitt den nåværende utviklingstrenden basert på fordelene med høy termisk energitetthet, lav mengde smeltet metall, smal varmepåvirket sone, høy skjøtekvalitet og høy produktivitet ved lasersveising. Imidlertid er absorpsjonshastigheten til kobber for de fleste industrielle bruksområder relativt lav, og kobber er også utsatt for defekter som oksidasjon, porøsitet og sprekker under sveiseprosessen. Basert på multi-modus laser laser sveiseprosess av kobber og stål ulike metaller som skal videreutvikles.
2. Lasersveising av aluminium og stål
Aluminium, stålsmeltepunktforskjell, lett å forme metalldeler sammensatt av forskjellige materialer, og aluminium, stållegering med høy reflektivitet og høy varmeledningsevne, det er vanskelig å danne et nøkkelhull i sveiseprosessen, sveisingen krever høy energitetthet . Eksperimenter fant at ved å kontrollere laserenergien og materialets handlingstid, kan det redusere tykkelsen på grensesnittreaksjonslaget, effektivt kontrollere genereringen av mellomfaser.
3. Magnesium aluminium og magnesium aluminiumslegering lasersveising
Aluminium og dets legeringer har god korrosjonsmotstand, høy spesifikk styrke, god elektrisk og termisk ledningsevne og andre fordeler. Magnesium er lettere enn aluminium, et ikke-jernholdig metall, har også høy spesifikk styrke og stivhet og god seismisk kapasitet. Hovedproblemet med magnesium- og aluminiumsveising er at selve grunnmaterialet er veldig lett å oksidere, varmeoverføringskoeffisient, lett å produsere sprekker og porer og andre sveisefeil, og veldig lett å produsere intermetalliske forbindelser, noe som reduserer de mekaniske egenskapene til sveisede skjøter.
