激光如何实现异种材料焊接

激光实现异种材料焊接,核心在于利用其极高的能量密度和极佳的可控性,来克服不同材料之间物理、化学性能的巨大差异。
物理性能差异,包括熔点差异、 热膨胀系数差异、热导率和比热容差异和冶金相容性差异。
那么激光可以如何克服这些挑战?
激光系统通过一系列工艺和设计上的优化,来应对上述挑战:
1.控制热输入和熔池行为
2.使用中间层材料(当两种材料直接焊接性极差时,引入第三种材料作为“媒人”)
3.填充焊丝
4.先进的激光技术和工艺
激光实现异种材料焊接,并非简单地“熔化”两种材料让它们混合,而是一个精密的冶金过程控制。其核心思想是:
利用激光无与伦比的能量控制精度,通过“光束偏移”、“摆动焊接”等工艺,精确调控熔池的形态、温度和存在时间,并辅以“中间层材料”,目标是最大限度地抑制有害脆性相(尤其是金属间化合物)的生成和生长,从而在两种原本不相容的材料之间,实现一个既牢固又具有一定韧性的冶金结合。
