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德國弗勞恩霍夫研究所開發(fā)激光焊接超高強度材料工藝

在SECOMAL研究項目的范圍內,位于亞琛的德國弗勞恩霍夫激光技術研究所ILT為三種超高強度鉻鋼的激光焊接確定了工藝參數和工藝窗口:純鐵素體、鐵素體-馬氏體、碳含量在0.02~0.46質量百分比的純馬氏體。淬火,他們實現的拉伸強度多達兩千兆帕,斷裂應變達10%。其固有的耐腐蝕性使得這種鋼種成為整車制造的理想選項。

特素體和馬氏體鉻鋼分別是具有最低和最高碳含量的材料,現在可以很容易地連接在一起,甚至將材料硬化也可以實現連接。

教科書建議連接和回火之前預熱馬氏體鋼,也就是說,局部加熱焊接區(qū),可以改善熱影響區(qū)的韌性。淬火片被回火至450°C,不會導致任何質量損失。原則上,所有類型激光束適用于焊接材料,但是激光會產生平行縫邊,建議使用所謂的光輝束源和CO2激光器。

但是如何將激光焊接與金屬活性氣體焊接對比呢?有了明智的熱處理,淬火鉻鋼可以毫無困難地連接。另一方面,由于接合區(qū)域輸入過高能量,金屬活性氣體焊接是有很多問題的,即使采用合適的預處理。

激光焊接在實踐中還是很成功的,這一點已經被弗勞恩霍夫ILT在超高強度鋼焊接車輛搖桿面板B柱實驗樣品中進行了展示。這也證明了通過激光器焊接超高強度材料是替代錳硼鋼的一種可行辦法。


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