可硬化鋼材的焊接性
激光束的最重要特性之一是高的聚焦亮度,與傳統焊接方法相比,焊接速度非常高,因而傳遞給材料的能量仍然是小的,能夠減少和避免焊接結構的變形。然而,高的焊接速度導致使某些材料具有高的硬度值,冷卻速度太快導致在焊縫內形成裂紋。’這個(gè)問(wèn)題對于激光焊接碳含量大于0.25%(質(zhì)量分數)的碳素鋼和碳含量超過(guò)0.2%(質(zhì)量分數)的低合金鋼是非常重要的。應用于動(dòng)力機車(chē)的重要級別的鋼通常是不能用激光進(jìn)行可靠的焊接的,如Cf53 (AISI 1050), C67 (AISI 1070),42 CrMo4 (AISI 4140/4142)、和50CrV4 (SAE6150)等。從冶金學(xué)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),要避免冷裂紋,要求降低激光產(chǎn)生的高的冷卻速率來(lái)抑制馬氏體相變。實(shí)現降低冷卻速率的一個(gè)成功技術(shù)是疊加感應能源,提供即時(shí)熱處理。激光感應復合最重要的優(yōu)點(diǎn)是焊接和熱處理可以同步進(jìn)行,熱處理效應與鋼的級別和部件的剛度、峰值溫度有
關(guān),與溫度一時(shí)間周期、預熱和/或后熱周期以及感應場(chǎng)的穿透深度有關(guān)。因而,激光感應復合焊可以無(wú)裂紋地焊接上述鋼種以及熱處理鋼、火焰和感應硬化鋼、容器硬化鋼和彈簧鋼。獷激光一感應復合焊焊縫的無(wú)裂紋宏觀(guān)斷面如圖4-37所示。