2.6激光束偏移量与激光束入射角

　　金刚石锯片的激光对焊焊接的是厚度不同的两种材料，属于角焊，因此光斑横向位置(偏移量)及激光入射方向对焊接质量有较大影响。激光焊接金刚石锯片时，由于刀头比基体厚(见图4，其中为光束倾斜的角度，△为激光束的偏移量，h为离焦量，s为工件厚度)，以及刀头过渡层的粉末材料特性(因过渡层不可避免存在孔隙，且极易吸收空气中水分而产生焊接气孔)，因此要求激光束偏向基体一侧，并保持一定的偏移量，同时也要倾斜一定角度，以获得最佳角焊效果。大量的研究结果表明：焊缝中的气孔量与激光束偏移量密切相关，合适的偏移量可以减少焊缝中的气孔，从而提高焊接强度。偏移量太大焊缝外观很漂亮，但刀头过渡层未焊上或焊得很少，实为虚焊；偏移量太小，气孔多，影响外观质量，也降低焊接强度。另外，角焊时，为避免发生激光束垂直入射时，光束被凸起的过渡层遮挡，激光束需要倾斜射向焊接部位。总之，只有在合适的入射角和偏移量下，钢基体材料首先熔化，然后依靠熔化的钢基体材料再加热熔化刀头过渡层材料，由于过渡层中的钻和钢基中的铁可形成无限固溶体，因此钢基体就可与刀头过渡层形成良好的冶金结合。目前激光束偏移量的合适值为0.1mm-0.3mm；激光入射角的合适值则为5°-15°。

　　3焊件检测

　　对于激光焊接的金刚石锯片而言，需要进行外观、显微组织和焊接强度等参量的检测。外观检测主要检测是否存在焊接宏观缺陷如孔洞裂纹、咬边和未焊透等，通常需要进行100%的检测，显观组织检测主要检测焊接部位的化学成分、显观组织和相结构的变化，研究表明，熔化区组织细小化学成分出现梯度扩散、过渡层硬度比基体低，比刀头高，呈现梯度变化。焊接强度检测主要检测焊件的拉仲强度、弯曲强度、冲击韧性和残余应力等，通常需要进行100%的焊接强度检测，而且国内外都发展了不同的专门检测工具，如德国的SPE623焊接强度检测机和中国的扭力扳手目前对于焊件的残余应力检测基本未涉及，而焊接后的残余应力大小及分布严重影响金刚石锯片的使用寿命。

　　4结束语

　　光束质量对金刚石锯片激光焊接的表观质量有很大影响，采用TEM01以下的低阶模较合适。激光功率、焊接速度、离焦量及等离子体的控制等工艺参数影响焊接熔深。在合适的工艺条件下，可以一次焊透厚2.4mm的40Cr钢板，焊缝宽度为0.8-1.2mm，深度比为1.7-3.0mm。光束偏移量是偏片激光焊接的一个重要工艺参数。锯片焊接时应将光束偏向据片钢基一侧。目前，激光焊接金刚石锯片工艺还存在一些问题，需要我们进行更进一步的研究，开展专用激光焊接金刚石锯片胎体或过渡层材料配方的研究、开展新型超细或纳米预合金粉末的研究、开展激光焊接金刚石锯片的机理研究，特别是开展激光焊接金刚石锯片过程中的温度场、流场、质场和应力场的研究和开展激光焊接金刚石锯片过程的在线质量监测技术的研究。事实上，只有全面理解了激光焊接金刚石锯片的机理，才可能据此开发出新的在线质量监测技术；只有掌握了预合金粉末的理论，才可能开发出新型超细或纳米预合金粉末以及更好地利用新型超细或纳米预合金粉末开发出专用的金刚石锯片。