好文 | 激光焊接知识及行业应用( 二 ) ：好文|激光焊接知识及行业应

8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。激光焊接性能一般都较好，奥氏体不锈钢由于加入硫和硒等元素以提高机械性能，凝固裂纹的倾向有所增加。奥氏体不锈钢的导热系数只有碳钢的1/3 ，吸收率比碳钢略高，焊接熔深约普通碳钢深5~10%左右。激光焊接热输入量小、焊接速度高，非常适用于Cr-Ni系列不锈钢的焊接常见的奥氏体不锈钢有：201 ， 301 ， 302 ， 303 ， 304 。
不锈钢的可焊性是最好的，焊接熔池最完美！
（4）200系列—铬-镍-锰
奥氏体不锈钢， 300系列—铬-镍
奥氏体不锈钢。各字母表示的意思：Cr表示铬Ni表示镍Mn表示锰1表示碳含量(304里的0不是没碳而是碳含量小于0.1%属于低碳)201：1Cr17Mn6Ni5N ，表示含有1%碳、17%锰、17%铬和6%镍的奥氏体不锈钢201不锈钢；304：0Cr19Ni9
(0Cr18Ni9) ，表示含有小于0.1%碳、18%/19%铬和9%镍的奥氏体不锈钢304不锈钢；201不锈钢含锰,在空气潮湿含盐份重保养不好的情况下容易氧化生锈（当然情况比铁制品要好得多，而且不锈钢氧化生锈是可以作拉丝、抛光等再次处理的，不像铁制品一样表面的电镀层锈蚀后没办法处理）。 304不锈钢不含锰含铬和镍较多,不易氧化生锈；201不锈钢的价格是铁（镀铬或喷涂家具用材）的价格的3-4倍， 304不锈钢的价格比201不锈钢贵一大半或将近1倍。 304表面是带有金属发白光泽的。相对201就像塑料板。
铁素体不锈钢，以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30% ，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点。如：430 。
与奥氏体和马氏体不锈钢相比，用激光焊接铁素体不锈钢产生热裂纹和冷裂纹的倾向最小。
2：铝合金的焊接特性
表面反射率高、导热率高，在进行焊接时需要较高的功率密度。难以形成稳定熔池。许多铝合金中含有易挥发的元素，如硅、镁等，焊缝中存在较多气孔。液态铝的粘度较低，表面张力也很低，熔池中液态金属易溢出，影响焊缝成形。一些铝合金的焊接熔池在凝固过程中可能产生热裂纹。裂纹的形成与冷却时间，焊缝保护程度有关。纯度越高的铝越好焊接， 3系铝以内的焊接效果都可以，纯度不高的铝焊接熔池会产生爆孔，容易有裂纹。
激光焊接工艺特点
影响激光焊接质量的工艺参数比较多，如功率密度、光束特性、离焦量、焊接速度、激光脉冲波形和辅助吹气等。
1、功率密度
功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度，在几微秒时间内，可迅速将金属加热至熔点，形成良好的熔融焊接。
功率密度由峰值功率和焊点面积决定。功率密度=峰值功率÷焊点面积，在焊接高反射材料如铝，铜时，需要提高功率密度，也就是设定较大的电流或者功率，尽量在焦点附近焊接。
2、激光脉冲波形
激光脉冲波形在激光焊接中十分重要(尤其是对薄片焊接) 。当高强度激光束射至材料表面时，金属表面将会有60%～90%的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度不同而改变。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。
金属材料在固态时，对激光的反射率较大，一旦材料表面熔化后，反射率降低，吸收率增加，可以缓慢降低电流或者功率。所以脉冲波形通常如下:

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3、离焦量
离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。离焦方式有两种：正离焦和负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。当正负离焦量相等时，所对应平面的功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50～200μs时材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸气，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、气化，使光能向材料更深处传递。所以实际应用中熔深较大时，应采用负离焦，焊接薄材料时宜采用正离焦。
示意图