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激光焊接

       激光焊接代加工时,两个焊件之间不可避免的会存在一定的间距,间距的大小对激光焊接会有一定的影响。一定的间距有利于焊料的流动和充满间隙,形成牢固连接,避免假焊。但若间距太小,焊料流不进去;若间距太大,则易形成空洞,影响强度,但对于最佳间距的大小口前尚无定论。通过研究不同焊接间距试件的抗拉强度后认为焊接间距应在U. 5 mm以内,以U. 25 mm较好。但在临床上患者咬合力远无法达到将焊件一次咬断所需的强度,较小而反复的咬合力所产生的疲劳效应更能真实的反映焊件的焊接强度。所谓疲劳是指在循环应力和应变作用下,在一处和几处产生局部永久性积累损伤,经一定的循环次数后产生的裂纹或突然发生断裂的过程。应力集中、焊接缺陷和焊接残余应力是影响焊接疲劳强度的主要因素。
       所谓焊接热影响区(heat affect zone)是指在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域。在本研究中,虽然三个焊接组的最大压应力值的差别无显著性,但是其疲劳性能却有显著性差别,当焊缝宽度为0. 25 mm时,焊件具有最佳的抗疲劳性能。其原因在于焊缝宽度对焊接接头有一定影响。焊缝太小,影响熔深,焊缝不能完全熔合;焊缝太大,会增加了焊缝金属填充量,需要焊接更多的层数,一力一面增加焊接成本,也会增大焊接变形,另一力一面热输入过大,在焊缝周围产生较大的热影响区。通过前期的研究川,本文发现280 V的输出电压虽然能够将试件完全焊透,但是过小的焊缝一定程度上阻碍了激光能量的传递,以致于在试件中心部分虽然完全熔合,但是其焊接强度会受到一定程度的影响,所以在本实验中U.00 mm组试件在疲劳实验中更多的是表现为熔合区中部的断裂。而对于U. 50 mm组,过大的焊缝需要熔合更多的焊料,以致在熔合区反复焊接,过大的热时输入在保证了熔合区的机械强度的同时导致更宽的热影响区的产生,使得热影响区的疲劳强度反尔不如熔合区,所以导致疲劳断裂的部位位于热影响区。对于U. 25 mm组,适当的间距在保证焊区完全熔合的同时又不会对热影响区产生过大的影响,因此其有最什的杭疲劳性能。

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