激光焊接它的合格率是非常高的,一般可以达到99.5%以上,但因为材料、焊缝不规则等因素,在实际的焊接过程当中还是会产生一些焊缝缺陷,今天我们镭烁光电就来给大家介绍一下激光焊接常见的十四种焊缝缺陷。
1. 气孔
特征:焊缝内部或表面分布微小孔洞(直径通常小于1mm)。
原因:
材料表面油污、氧化膜或水分未清理干净。
保护气体(如Ar、He)流量不足或喷嘴堵塞。
熔池凝固过快,气体未及时逸出。
匙孔(Keyhole)动态不稳定导致气体卷入。
影响:降低焊缝致密性、疲劳强度和耐腐蚀性。
2. 裂纹
热裂纹:
凝固裂纹:熔池凝固时低熔点共晶相偏析(如铝合金中的Si、Mg偏聚)。
液化裂纹:热影响区晶界局部熔化(常见于镍基合金)。
冷裂纹:
氢致裂纹:氢原子扩散聚集引发脆性断裂(高强钢焊接需严格控氢)。
应力腐蚀裂纹:残余应力与环境介质共同作用。
影响:直接导致接头失效,威胁结构安全性。
3. 未熔合
特征:焊缝与母材或焊道间未完全熔合,形成界面缝隙。
原因:
激光能量不足或光斑偏离焊缝中心。
焊接速度过快,熔池无法充分铺展。
坡口设计不合理(如钝边过厚、间隙过小)。
影响:接头强度大幅下降,易在受力时开裂。
4. 未焊透
特征:焊缝熔深未达到设计厚度(单面焊时背面无成形)。
原因:
激光功率过低或离焦量过大(光斑直径过大)。
材料对激光吸收率低(如铜、铝等高反射材料)。
焊接速度过快或工件装配间隙过大。
影响:有效承载面积不足,易发生疲劳断裂。
5. 咬边
特征:焊缝边缘母材被烧蚀形成凹陷。
原因:
激光能量过高或离焦量过小(能量集中于边缘)。
焊接速度过慢导致热输入过量。
保护气体吹拂角度不当,加剧熔池扰动。
影响:削弱母材有效厚度,引发应力集中。
6. 焊瘤
特征:熔融金属堆积在焊缝表面或边缘,形成凸起。
原因:
熔池流动失控(如材料导热性差、重力作用)。
焊接速度过慢,熔池金属过量堆积。
匙孔塌陷时液态金属未均匀填充。
影响:影响外观,需额外打磨处理。
7. 飞溅
特征:焊接过程中金属液滴飞散至焊缝周围。
原因:
激光功率密度过高,金属蒸气剧烈喷发。
匙孔振荡剧烈(如焊接速度与功率不匹配)。
镀锌钢板中锌层蒸发(锌沸点低,易气化爆炸)。
影响:污染工件表面,增加后处理成本。
8. 凹陷与驼峰
凹陷:焊缝表面中心下凹,两侧凸起。
驼峰:焊缝表面周期性隆起(高速焊常见)。
原因:
熔池表面张力与重力失衡(凹陷)。
熔池流动不稳定,液态金属周期性堆积(驼峰)。
影响:降低焊缝有效截面,诱发裂纹。
9. 热影响区软化/硬化
特征:
软化:铝合金、调质钢等因热输入导致母材强度下降。
硬化:高碳钢或马氏体钢因快速冷却形成硬脆组织。
原因:热循环导致显微组织变化(如晶粒粗化、马氏体转变)。
影响:接头性能不均匀,易成为薄弱区域。
10. 元素烧损
特征:焊缝中低沸点合金元素(如Mg、Zn、Mn)含量减少。
原因:
高能量密度激光导致元素蒸发(尤其脉冲激光焊)。
保护气体未能有效抑制金属蒸气逸出。
影响:改变焊缝化学成分,降低力学性能。
11. 匙孔塌陷孔洞
特征:焊缝内部出现较大孔洞(直径>1mm)。
原因:
匙孔稳定性差(功率波动或焊接速度突变)。
熔池表面张力不足以抵抗金属蒸气压力。
影响:严重削弱焊缝承载能力。
12. 氧化与变色
特征:焊缝表面发黑、发蓝或出现氧化层。
原因:
保护气体覆盖不足(流量低或喷嘴距离过远)。
环境氧含量高(如未在惰性气体舱中焊接)。
影响:降低耐腐蚀性,影响后续涂层附着力。
13. 焊缝偏移
特征:焊缝实际位置偏离预设路径。
原因:
工件装配误差或夹具松动。
激光头定位精度不足或热变形导致路径偏移。
影响:接头强度不均,可能引发未熔合。
14. 表面波纹
特征:焊缝表面呈周期性波纹状。
原因:
熔池凝固过程中固-液界面振荡。
焊接速度与激光脉冲频率不匹配。
影响:通常为外观缺陷,但对疲劳性能可能有轻微影响。
《焊缝缺陷最简单三个指标》。