确保激光焊接质量
两块金属之间需要一个小而精确的焊接接头吗?考虑一下激光焊接。
很难相信仅仅在半个世纪前，“激光”(最初是由受激辐射产生的光放大的首字母缩写)就实现了从概念到现实的飞跃。
那是1960年，第一台激光器——694纳米红宝石激光器——产生了第一个具有这种特征的亮红斑。早期的激光虽然是一项重大的技术成就，但功率低，工业应用有限。直到20世纪70年代中期，激光才开始进入人们的日常生活。
早期值得注意的应用包括超市条形码扫描仪和激光打印机。最终，更高功率的激光器被开发出来，适用于工业用途，如焊接和切割金属。如今，激光焊接(LBW)被广泛用于连接(焊接)小型、复杂的金属零件。当激光束聚焦在接头上时，将两个金属部件加热到它们的熔点——形成一个熔化的“水坑”。当光束沿着接头前进时，熔化的“水坑”冷却并凝固，将两者连接在一起金属。
与其他焊接工艺相比，激光焊接有一些明显的优点:
- 非常适合薄材料;也可焊接较厚的部分
- 最小收缩变形
- 具有高速度的自动化能力
- 高深宽比(深穿透窄珠宽)
- 小热影响区
- 可用于不规则形状的零件或难以到达的区域
与所有焊接过程一样，激光焊接必须仔细控制，以确保质量。一个控制不佳的过程会导致裂纹、孔隙、渗透不足和熔合不足——如果存在足够的数量，任何一种都可能导致焊接接头失效。
你可能会对自己说:“这些焊缝这么小，我怎么能保证它们的质量呢?!”好消息是，已经有了保证激光焊接质量的方法。以下是我认为最重要的三点:
1.书面的、合格的焊接程序
在焊接领域，使用焊接程序规范(WPS)记录焊接程序。焊接工艺规程(WPS)是一份文件，它规定了在进行特定焊接时必须定义和控制的所有基本变量。这些基本变量包括接头设计、贱金属类型、填充金属类型、屏蔽气体、激光类型和激光设置。
WPS通常需要通过测试确认(或证明)。这通常包括按照WPS进行测试焊接，并对测试焊接进行适当的材料测试，以确保它们满足所有工程要求。WPS鉴定测试可能包括无损检测(目视、渗透、x射线、泄漏检查)或破坏性检测(弯曲、拉伸、硬度、金相)。准确的测试要求通常在合同文件(工程图纸或质量规格书)中规定。WPS确认测试结果记录在程序确认记录(PQR)中。
激光焊接WPS和PQR表格样品可在AWS C7.4激光焊接工艺规范和操作人员资格鉴定中找到，附录A和B。
2.合格的焊接操作
操作激光焊接机的人员应经过培训，并应证明他/她能够生产符合适用质量要求的焊缝。培训不仅应包括设备的正确操作，还应包括使用激光的安全考虑。
操作员能力的证明通常包括类似于WPS资质的测试。根据合同要求，操作员资格可能包括无损检测和/或破坏性检测。该测试的结果记录在操作员工艺资格测试记录(OPQTR)或类似的表格中。
激光焊接OPQTR形式的样品可在AWS C7.4激光焊接工艺规范和操作人员资格鉴定中找到，附录C。
3.焊接生产零件的质量检验
为了确保激光焊接零件的持续质量，制造商应该有一个适当的质量保证程序。质量保证程序的细节可能因组织或合同的不同而不同。大多数将包括抽样计划、检验程序、验收标准和定期破坏性评估。
激光焊接有很多好处。如果控制得当，它可以在您的产品中产生可靠、高质量的焊接接头。
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