昆山焦尔激光介绍——304不锈钢管的焊接工艺

在激光焊接工业中，采用激光焊接不锈钢材料工件的厂家是非常多的，激光焊接机的焊接效果也是非常好的，304不锈钢材料自然采用激光焊也是很不错的选择的。

304不锈钢作为奥氏体不锈钢的一种，通用性较强的不锈钢材料，耐蚀性、耐热性良好、且无磁性。耐蚀性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好有良好的焊接性、焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小、冲压弯曲等热加工性好、无热处，能高到1000-1200度。

近些年来，不锈钢的应用范围更加广泛，在航空航天、电子器件、医疗器械、核工业、机械仪表等方面的应用越来越多。因此，超薄不锈钢制品的封装和焊接变得十分重要。传统的焊接方法难以保证薄板的焊接成形质量，而激光焊接具有传统焊接的优点，能有效减少焊接缺陷。304不锈钢焊接技术的研究便是在这种背景下产生的。

不锈钢在使用过程中，很大一部分都要焊接，由于焊接质量直接影响着不锈钢件的使用性能。不锈钢焊接接头组成焊缝金属区、热影响区和母材（基本金属）区三部分组成。

一、不锈钢采用激光焊的优点

激光焊接机焊接与传统焊接相比，小功率脉冲激光缝焊具有功率密度高、能量集中、热输入小、焊缝窄和变形小等优点，而且激光束聚焦后可获得很小的光斑，能精密定位，这些特点使得激光缝焊比其他焊接方法更适合于小尺寸工件的焊接。对于超薄不锈钢材料的激光焊接，由于材料很薄，很容易汽化穿孔，要想得到一条连续的、无烧穿的焊缝。关键是对参数的精确控制。

激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。

常用的激光焊接方式有两种：脉冲激光焊和连续激光焊。前者主要用于单点固定连续和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。

二、激光焊接加工方法的特征：

1、非接触加工，不需对工件加压和进行表面处理。

2、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。

3、短时间焊接，既对外界无热影响，又对材料本身的热变形及热影响区小，尤其适合加工 高熔点、高硬度、特种材料。

4、不需要填充金属、不需要真空环境（可在空气中直接进行）、不会像电子束那样在空气中 产生X射线的危险。

5、与接触焊工艺相比．无电极、工具等的磨损消耗。

6、无加工噪音，对环境无污染。

7、微小工件也可加工。此外，还可通过透明材料的壁进行焊接。

8、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。

9、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。

10、很容易搭载到自动机、机器人装置上。

11、对带绝缘层的导体可直接进行焊接，对性能相差较大的异种金属也可焊接。

三、影响到激光焊接质量的主要参数有焊接电流、脉冲宽度、脉冲频率等，其影响效果主要如下：

1、随着电流的增大，焊缝的宽度增大，焊接过程逐渐出现飞溅，焊缝表面出现氧化现象，并有粗糙感。

2、随脉冲宽度的增大，焊缝的宽度也在增大。脉宽的变化对不锈钢超薄板激光焊接机焊接的效果影响非常显著。脉冲宽度的微小增大，都可能导致试样被氧化和烧穿。

3、随脉冲频率的增加，焊点重叠率增大，焊缝宽度先增大．后基本保持不变。在显微镜下观察，焊缝越来越光滑美观。但脉冲频率增加到一定值时，焊接过程飞溅严重，焊缝变得粗糙，并且焊接件的上下表面都出现氧化现象。

4、超薄板材料的激光焊接适宜采用正离焦，在相同离焦量的情况下，正离焦激光焊得到的焊缝表面比负离焦时要光滑美观。

一是设备成本：国际上来说，超声波焊机和激光焊机价格相当，但无锡尼可经过从国外的技术引进加自主研发推出了太阳能热利用行业全自动整板超声波金属焊机，打破了我国超声波焊接设备需要依赖国外进口的状况，使国内超声波焊机价格基本下降一半。超声波金属焊机单台设备采购成本比激光焊机低，二者采购比例通常是30万∶100万(现在国内激光焊机的价格也在迅速下降，约下降至70万左右)。激光焊机一般是带2个激光焊头，超声波机一般是带一个焊头，对于相同产能来说，2台超声波焊机对比1台激光焊机，超声波略胜于激光。

二是使用成本：首先激光焊适应于厚的材料，如焊铝，铝板厚度一般选择为0.4mm，而超声波焊适应薄的产品，如铝板，一般选择0.2-0.3mm即可。从焊接材料来讲，超声波优胜。其次是耗件成本，激光焊的消耗件是氙灯及过滤器滤芯等，超声波的消耗件是焊头。总体来说，激光焊的耗材比超声波的便宜。因此，超声波金属焊接略胜于激光焊接。