目前使用較多的撓性陀螺制造過程中,有許多部位都須用激光焊接。例如撓性接頭是撓性陀螺的最關(guān)鍵部件,內(nèi)、外兩層接頭形狀復(fù)雜,容易損壞,不能受到?jīng)_擊,稍有磕碰便不能使用,總之要輕拿輕放。內(nèi)、外兩層接頭要求轉(zhuǎn)過45°、焊成一體才能使用。有的單位以前采用特殊高強(qiáng)度膠來粘結(jié),強(qiáng)度常常不能保證,因零件很小,涂膠也極難掌握,粘結(jié)應(yīng)力也大,致使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。當(dāng)采用脈沖激光焊接時(shí),上述問題得到解決,產(chǎn)品質(zhì)量得以保證。
激光焊接撓性接頭也許掌握有關(guān)工藝技術(shù),如果參數(shù)不當(dāng)也會造成零件損壞。由于零件很小,能夠承受的熱量不大,加到零件上的激光能量過大時(shí),會使零件整體升溫,引起機(jī)械連接處產(chǎn)生塑性變形,使之失去彈性,造成零件損壞。
一般用瞬時(shí)功率在10的5次方到10的7次方W每CM³,激光平均功率在50~80W之間,重復(fù)頻率10~35Hz,脈沖寬度在3~7ms之間,焊接速度在5mm每秒,焊縫質(zhì)量較好,焊接時(shí)不需添加任何焊劑和焊料,焊接完成后零件變形很小,熱影響區(qū)也小,一般熔深在0.3~0.5mm左右,焊縫的金相組織為馬氏體,測試硬度、抗拉強(qiáng)度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
航空儀表外殼大多采用不銹鋼類材料,各種牌號的不銹鋼材料激光焊接參數(shù)稍有不同,但總的來講與銅、鋁合金材料相比,由于不銹鋼熱導(dǎo)率低,激光焊接效果還是很好的。需要特別指出的是,激光參數(shù)的選擇要考慮航空儀表的特殊要求,與焊接電池外殼情況不同,其儀表內(nèi)容已裝有機(jī)械零部件和復(fù)雜的電子線路,用激光密封焊接不銹鋼外殼的過程中,焊縫處金屬熔化,凝結(jié)達(dá)到密封效果,因而電子線路不能因升溫而變性,機(jī)械零部件也不能因焊接引起的溫升使力學(xué)性能,如剛度彈性等性能發(fā)生改變,所以同樣達(dá)到密封焊接的效果,要選擇平均功率較低的參數(shù)組合,在達(dá)到溫度指標(biāo)的前提下,激光焊縫的熔深不能過大,熔深過大引起儀表內(nèi)部溫升過度,極有可能使內(nèi)部機(jī)電零部件變性而損壞。
為了使激光焊接效果好,當(dāng)密封工序選擇了激光焊接工藝時(shí),焊縫處的結(jié)構(gòu)形狀最好要有適當(dāng)?shù)男薷模赃m應(yīng)激光焊接的需要,首先焊縫處兩個(gè)部件的對接出間隙要小,如果是圓柱形零件配合部分要選稍緊的滑動(dòng)配合,否則焊后難密封。
為了達(dá)到激光焊接后密封良好的效果,除上述因素外,還應(yīng)注意考慮以下因素。焊縫處零件表面清潔,不能存在油污、棉絮等有機(jī)物,甚至焊縫處材料的雜質(zhì)也會造成局部漏氣,激光焊接性能穩(wěn)定可靠,激光參數(shù)能夠大范圍的調(diào)節(jié),聚焦透鏡焦距的選擇和離焦量的選擇都有關(guān)系,保護(hù)氣體的種類和吹氣壓力、流量也需注意,零件的加工精度,設(shè)計(jì)上的尺寸,公差的選擇,零件焊接前的清潔方法都是與精密效果有關(guān)的因素,要在千人已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,摸索體會逐步掌握激光焊接工藝的精髓,才能夠做到得心應(yīng)手,甚至為進(jìn)一步的自動(dòng)焊接打下技術(shù)基礎(chǔ)。
類似要求激光密封焊接的儀表零件有小型繼電器、石英振子、心臟起搏器、助聽器、各類傳感器等。
(來源:中國熱加工網(wǎng))