(4)食品制药工业:食品的生产加工因生产需要通常都是在含氯离子的热水溶 液中进行,因为奥氏体不锈钢在含氯离子热水溶液中容易出现应力腐蚀、断裂,所以 很多食品加热冷却器的使用双相不锈钢。在制药工业双相不锈钢主要应用在蒸馏塔等 设备上。文献综述
1。2 双相不锈钢激光复合焊接工艺
激光焊接是一项先进的制造技术,属于熔融焊接,是使用高能量密度激光束充当 热源来进行机密焊接的焊接方法。其部分优点有:可以控制焊接的热量需要,让焊缝 热影响区晶相在较小的范围内变化,减少形变量;操作方便,室温下即可操作;方便 且容易实现自动化等等。因为激光焊接具有很多优点,所以它在制造行业中的应用越 来越广泛。同样,激光焊接也有一些不足之处。例如,能量转换和利用率低,焊接高 反射率、高导热系数的材料十分困难;对焊缝位置要求十分精确,容易产生错位和焊 接不连续;容易生成气孔和疏松,产生裂纹;焊接过程不稳定等等[ 7、10] 。为了消除 或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一优秀的焊接方法,提出了一些用其它热源与 激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧激光与等离子弧激光与感应热源复合焊 接以及双激光束焊接等[ 7、11、12]。
图 1-1 激光复合焊接示意图
1。2。1 激光复合焊接几种类别
通常情况下激光复合焊接一般可以分成如下几种:双激光束焊接,等离子体和激 光的复合焊接,激光-电弧的复合焊接,感应热源和激光的复合焊接等。
(1)双激光束焊接:焊接的过程中,因为激光的功率密度高,被焊接样品很快 被加热从而导致了熔化与汽化,同时也因高温生成了金属蒸气。由于激光功率的密度 过高,等离子体云也很容易生成。这样不但减少了样品洗手激光,而且造成了不稳定 的焊接。若在较大的深熔小孔形成后, 减小继续照射的激光功率密度,而已经形成 的较大的深熔小孔对激光的吸收较多,结果激光对金属蒸气的作用减少,等离子体云 就能减小或消失。用一束连续的激光和一束比较高的峰值功率的脉冲激光,或者是两 束有很大不同的峰值功率、脉冲宽度和重复频率脉冲激光复合焊接所需的工样,在此 工艺焊接的过程中,样品被两个激光共同作用,一定时间内规则地形成一些较大深熔 小孔后,撤掉两束激光从而使得离子体云变小甚至消失。双激光束焊接这种工艺提高 了样品激光吸收率,极大地提高样品的焊接能力,减小了样品对激光的吸收和散射, 加大了焊接熔深。
(2)等离子体和激光的复合焊接:等离子弧对焊材作用的区域较大。等离子弧 的预热也使工件被激光初始照射时的温度升高,提高激光的吸收率;等离子弧也提供 大量的能量,使总的单位面积热输入增加;激光也对等离子弧有稳定、导向和聚焦的作用,使等离子弧向激光的热作用区集聚。激光-等离子弧复合焊接时的等离子体是 热源,它吸收激光光子能量并向工件传递,使激光能量利用率提高。在激光-等离子 体复合焊接装置中,激光束与等离子弧可以同轴,也可以不同轴,但等离子弧一般指 向工件表面激光光斑位置。与激光-电弧复合焊接一样,这种工艺除对一般材料焊接 外,也能够焊接高反率、高导热系数的材料。
(3)激光-电弧复合焊接:是指激光与 TIG 或 MIG 电弧复合焊接的焊接方法。 这是一种激光和电弧能够相互作用、取长补短的焊接工艺[8] 。 激光与 TIG 复合焊接 是利用电弧增强激光的作用进行焊接,能够使用小功率激光器来代替大功率激光器焊 接金属材料。具有能够缓和母材焊接端面接口精度要求,改良焊缝成型,让焊接接头 更优质,可以高速焊接薄件的优点[11]。激光与 MIG 复合焊接能够添加合金元素调整 焊缝金属成分,并可消除焊缝凹陷[8]。激光与 MIG 复合焊接具有高焊速,热输入低, 成本低,焊缝窄,抗拉伸强度高的优点。