激光焊接作报告
激光焊接安全工作总结报告

一、前言激光焊接作为一种高效、精确的焊接技术,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而,激光焊接过程中存在一定的安全风险,如激光辐射、高温、有害气体等。
为了确保激光焊接作业的安全,我单位对激光焊接安全工作进行了全面梳理和总结,现将有关情况报告如下。
二、激光焊接安全工作措施1. 人员培训(1)对激光焊接操作人员进行专业技能培训,使其掌握激光焊接设备的操作规程、安全注意事项和紧急处理方法。
(2)对新入职员工进行岗前培训,确保其了解激光焊接安全知识,提高安全意识。
2. 设备管理(1)定期对激光焊接设备进行维护保养,确保设备处于良好状态。
(2)定期检查设备的安全防护装置,如激光安全门、防护罩等,确保其完好无损。
(3)对激光焊接设备进行定期的安全性能检测,确保其符合国家相关安全标准。
3. 环境防护(1)在激光焊接作业区域设置警示标志,提醒人员注意激光辐射危险。
(2)在激光焊接作业区域设置排风系统,确保有害气体排放达标。
(3)对作业区域进行定期清洁,防止金属微粒和灰尘对操作人员造成伤害。
4. 应急处理(1)制定激光焊接作业应急预案,明确事故发生时的处理流程。
(2)配备应急物资,如防护服、防护眼镜、呼吸器等。
(3)定期组织应急演练,提高操作人员的应急处置能力。
三、激光焊接安全工作成效1. 人员安全意识明显提高,操作人员能够严格遵守操作规程,确保自身安全。
2. 设备安全性能良好,设备故障率降低,有效避免了安全事故的发生。
3. 作业环境得到有效改善,有害气体排放达标,操作人员身心健康得到保障。
4. 应急处理能力显著提高,操作人员能够迅速应对突发事件,降低事故损失。
四、不足与改进措施1. 不足:部分操作人员对激光焊接安全知识掌握不全面,安全意识有待提高。
改进措施:加强安全知识培训,定期开展安全知识竞赛,提高操作人员的安全意识。
2. 不足:设备维护保养工作不够细致,存在一定安全隐患。
改进措施:制定详细的设备维护保养计划,加强日常巡检,确保设备安全运行。
激光焊接安全工作总结报告

激光焊接安全工作总结报告一、激光焊接的安全风险及预防措施1.激光辐射的危害激光辐射是激光焊接过程中存在的最主要的危害之一。
激光辐射具有高能量、高密度、高单色性等特点,对人体的皮肤、眼睛等组织造成直接的伤害。
在进行激光焊接时,必须采取必要的防护措施,如佩戴激光护目镜、隔离激光辐射等。
2.激光焊接烟尘的危害在激光焊接过程中,金属材料在高温下熔化产生的烟尘有一定的危害,可能引起呼吸道疾病和其他健康问题。
因此,必须在激光焊接现场使用适当的通风设备和呼吸防护设备,保护工作人员的健康。
3.设备操作的危险激光焊接设备在操作过程中存在一定的危险,如激光束照射、高温熔池等。
操作人员应接受相关的培训和指导,严格遵守操作规程,佩戴必要的防护装备,确保操作过程中的安全。
4.化学品的危害激光焊接过程中使用的一些化学品,如润滑剂、腐蚀剂等,可能对人体和环境造成一定的危害。
因此,必须严格按照化学品的安全使用规定进行操作,佩戴必要的防护装备,防止化学品对人体的危害。
5.火灾和爆炸的危害在激光焊接现场存在一定的火灾和爆炸隐患,如激光辐射引发燃烧、热源引发爆炸等。
因此,必须加强激光焊接现场的火灾和爆炸防护,做好相关的消防设备和应急预案,确保激光焊接现场的安全。
二、激光焊接安全管理措施建议1.强化安全教育培训对激光焊接操作人员进行相关的安全教育和培训,提高其安全意识和操作技能,严格遵守相关操作规程,确保激光焊接操作过程中的安全。
2.建立安全管理制度建立完善的激光焊接安全管理制度,明确相关责任人、安全措施、应急预案等内容,强化激光焊接现场的安全管理工作。
3.加强安全检查监督定期对激光焊接设备、防护装备、消防设备等进行安全检查,发现问题及时处理,确保设备和工作环境的安全。
4.做好安全记录和报告及时做好激光焊接操作的安全记录和报告,对安全事故进行调查分析,总结经验教训,不断提升激光焊接操作的安全水平。
5.加强安全意识通过安全会议、安全演示、安全标语等形式,加强全体员工的安全意识,建立“安全第一”的工作理念,共同营造良好的安全生产氛围。
激光焊接实验报告

激光焊接实验报告一、实验目的1.学习激光焊接的原理和技术;2.了解激光焊接的应用领域;3.掌握激光焊接的操作步骤和注意事项;4.分析激光焊接的优缺点。
二、实验原理激光焊接是利用激光的热效应将金属材料熔化并连接起来的一种焊接技术。
激光光束通过聚焦透镜进行局部加热,使金属材料熔化形成熔池,然后通过加入适量的填充材料使两个金属件连接在一起。
激光焊接具有能量高,加热速率快,熔化区域小,焊缝精细等特点,因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
三、实验步骤1.将需要焊接的金属件放在焊接平台上,并在合适的位置放置填充材料;2.打开激光设备,并设置合适的激光功率和聚焦点大小;3.利用激光光束进行焊接,保持一定速度和均匀性;4.焊接完成后,观察焊接效果,并进行检测。
四、实验注意事项1.在进行激光焊接实验时,要注意佩戴防护眼镜,以避免对眼睛造成伤害;2.激光设备应由专业人员操作,并严格遵守操作规范;3.实验过程中,应注意激光光束的安全使用,避免对自己和他人造成伤害;4.实验结束后,及时关闭激光设备,注意火源和易燃材料的安全。
五、实验结果与分析经过实验,我们成功完成了激光焊接实验,并观察到了良好的焊接效果。
激光焊接能够快速、准确地将金属材料连接在一起,焊缝精细,焊接强度高。
与传统焊接方法相比,激光焊接具有以下优点:1.激光焊接速度快,可以大幅节省生产时间;2.激光焊接的热影响区域小,减少了对其他部分材料的损伤;3.激光焊接的焊缝强度高,焊接接头质量好;4.激光焊接可以对难焊材料进行焊接,如铝合金等。
然而,激光焊接也存在着一些缺点,如设备成本高、技术要求高、对环境要求严格等。
因此,在具体应用时需要综合考虑各种因素来选择合适的焊接方法。
六、实验总结通过本次激光焊接实验,我们深入了解了激光焊接的原理和技术,并掌握了激光焊接的操作步骤和注意事项。
激光焊接作为现代焊接技术的一种重要方法,在工业制造中得到广泛应用。
激光焊接实验报告

激光焊接实验报告
激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,广泛应用于汽车制造、航空航天、电
子设备等领域。
本实验旨在探究激光焊接工艺参数对焊接质量的影响,为优化激光焊接工艺提供参考。
实验一,激光功率对焊接质量的影响。
在本实验中,我们选取了不同激光功率下的焊接参数进行了对比实验。
结果显示,随着激光功率的增加,焊接速度也随之增加,但焊接质量却呈现出下降的趋势。
这可能是因为过高的激光功率导致焊缝过深,造成焊接质量下降。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的激光功率,以保证焊接质量。
实验二,焊接速度对焊接质量的影响。
另一方面,我们也对焊接速度进行了实验。
结果显示,焊接速度的增加会导致
焊接质量下降,焊缝形状不规则甚至出现裂纹。
这表明,在激光焊接过程中,适当降低焊接速度可以提高焊接质量,确保焊缝的均匀性和完整性。
实验三,激光聚焦点位置对焊接质量的影响。
最后,我们对激光聚焦点位置进行了实验。
结果显示,激光聚焦点位置的偏移
会导致焊接质量下降,焊缝形状不规则甚至出现气孔。
因此,在实际操作中,需要确保激光聚焦点位置的准确定位,以保证焊接质量。
综上所述,激光焊接工艺参数对焊接质量有着重要影响,需要在实际应用中进
行合理调整。
本实验结果为激光焊接工艺的优化提供了重要参考,有助于提高焊接质量,降低生产成本,推动激光焊接技术的进一步发展。
(完整word版)激光焊接成形实验报告

激光焊接成形实验报告激光焊接成形实验报告一、实验目的(1)了解激光焊接热导焊和深熔焊两种焊接模式的原理,特别要掌握激光深熔焊的原理。
(2)了解激光焊接工艺参数对焊接成形的影响规律,利用实验方法获得焦点位置,激光功率和焊接速度对激光焊接焊缝成形的硬性规律。
(3)测定焦点位置对激光焊接熔化效率的影响曲线。
二、实验内容(1)学习并掌握激光熔焊的原理,主要包括小孔的形成,等离子体的产生和对焊接过程的影响,以及激光深熔焊焊缝成形特征。
(2)利用光纤激光器焊接低碳钢样品,焊接后制备焊接横断面的金相试样,用光学显微镜观察并记录不同焊接工艺条件下焊缝成形的特点,测试焊缝容身和焊缝宽度随焦点位置、激光功率和焊接速度的变化规律。
(3)测量焊缝断面面积,得到焦点位置对激光焊接熔化效率的影响。
三、实验原理激光焊接是一种利用高能量密度的激光束进行材料连接成形的方法。
激光束经聚焦后可达到极高的功率密度,比常规热源的功率密度至少要高出两个数量级,因此激光可以熔化甚至汽化任何材料,可进行局部区域的微细焊接;焊接过程输入的线能量小,因此热影响区和热变形均很小;焊接速度高,可大大提高生产效率;光束易于传输,容易实现焊接自动化。
激光焊接系统一般由激光器、光路传输和聚焦系统、工作台组成。
常用的大功率激光器主要有两类,一种是以CO2气体作为工作物质的激光器,称CO2激光器,可以输出10.6μm波长的连续或脉冲激光;另一种是以掺钕钇铝石榴石晶体为工作物质的固体激光器,简称Nd: YAG或YAG激光器,可以输出1.06μm波长的连续或脉冲激光。
激光焊接可以两种模式进行,一种是基于小孔效应的激光深熔焊,另外是基于热传导方式的激光热导焊。
激光深熔焊的原理如下:当功率密度高于5×105W/cm2的激光束照射在金属材料表面时,材料产生蒸发并形成小孔。
深熔焊过程产生的金属蒸汽和保护气体,在激光作用下发生电离,从而在小孔内部和上方形成等离子体,这个充满金属蒸汽和等离子体的小孔就像一个黑体,入射激光进入小孔后经小孔壁的多次反射吸收后可达到90%以上的激光能量被小孔吸收,小孔周围的金属就是被小孔臂传递的能量所熔化。
激光焊实习报告

一、实习背景随着我国制造业的快速发展,激光焊接技术在我国得到了广泛应用。
为了更好地了解激光焊接技术,提高自身技能水平,我于2021年7月至9月在某激光焊接公司进行了为期两个月的实习。
在此期间,我深入了解了激光焊接的基本原理、设备操作、工艺参数优化等方面的知识,现将实习情况总结如下。
二、实习内容1. 激光焊接基本原理在实习初期,我通过查阅资料和请教导师,对激光焊接的基本原理有了初步了解。
激光焊接是利用高功率密度的激光束加热工件,使工件局部熔化,在短时间内形成熔池,冷却后形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊接具有熔深大、热影响区小、焊接速度快、焊接质量高等优点。
2. 激光焊接设备操作在实习过程中,我熟悉了激光焊接设备的操作流程。
主要包括以下步骤:(1)设备启动:打开电源,检查设备各部件是否正常,预热激光器。
(2)工件装夹:将工件放置在焊接平台上,调整好工件位置,确保工件与焊接平台平行。
(3)激光参数设置:根据工件材料和焊接要求,设置激光功率、光斑直径、扫描速度等参数。
(4)焊接过程:启动焊接程序,进行激光焊接。
(5)焊接后处理:检查焊缝质量,对不合格的焊缝进行返修。
3. 激光焊接工艺参数优化在实习过程中,我参与了激光焊接工艺参数的优化工作。
主要内容包括:(1)焊接速度对焊缝质量的影响:通过调整焊接速度,观察焊缝宽度、深度等参数的变化,确定最佳焊接速度。
(2)激光功率对焊缝质量的影响:通过调整激光功率,观察焊缝宽度、深度等参数的变化,确定最佳激光功率。
(3)光斑直径对焊缝质量的影响:通过调整光斑直径,观察焊缝宽度、深度等参数的变化,确定最佳光斑直径。
(4)保护气体对焊缝质量的影响:通过更换保护气体,观察焊缝表面质量的变化,确定最佳保护气体。
三、实习收获1. 理论知识与实践相结合通过实习,我将所学理论知识与实际操作相结合,加深了对激光焊接技术的理解。
2. 提高动手能力在实习过程中,我熟练掌握了激光焊接设备的操作,提高了自己的动手能力。
激光焊实习报告

实习报告一、实习背景与目的本次实习是在xxx大学激光焊接实验室进行的,实习时间为两周。
我选择激光焊接实习的目的主要是为了深入了解激光焊接的原理和应用,提高自己的实践操作能力,并为今后的科研工作打下基础。
二、实习内容与过程在实习期间,我主要进行了以下几个方面的学习和实践:1. 激光焊接原理的学习:通过阅读相关文献和教材,我了解了激光焊接的基本原理、特点和应用领域。
我了解到激光焊接是一种高能量密度的焊接方法,具有热影响区小、焊接速度快、可控性好等特点。
2. 激光焊接设备的操作:在导师的指导下,我学习了激光焊接设备的基本结构和操作方法。
我了解了激光发生器、光路系统、冷却系统等重要部件的作用,并学会了如何进行设备的启动、调试和关闭。
3. 焊接实验的开展:在导师的指导下,我进行了多次焊接实验,包括不锈钢、铝合金等材料的焊接。
我学会了如何设置焊接参数、监控焊接过程和评估焊接质量。
4. 焊接质量的评估:我学习了如何通过外观检查、无损检测等方法评估焊接质量,并了解了焊接缺陷的产生原因和防止措施。
三、实习收获与反思通过本次实习,我对激光焊接技术有了更深入的了解,提高了自己的实践操作能力,收获如下:1. 理论知识的学习:通过实习,我系统地学习了激光焊接的基本原理和特点,提高了自己的理论水平。
2. 实践操作能力的提升:通过多次实验操作,我熟练掌握了激光焊接设备的使用方法,提高了自己的实践操作能力。
3. 团队合作与沟通能力的培养:在实习过程中,我与实验室的其他同学共同开展实验,学会了团队合作和沟通,提高了自己的协作能力。
4. 科研思维的培养:通过实习,我学会了如何设计实验、分析数据和撰写实验报告,为今后的科研工作打下了基础。
在实习过程中,我也意识到自己在理论和实践方面还存在不足,需要在今后的学习和工作中不断努力提高。
四、实习总结通过本次激光焊接实习,我对激光焊接技术有了更深入的了解,提高了自己的实践操作能力。
我将继续努力学习,为今后的科研工作打下坚实基础。
激光焊接专业工作总结报告

激光焊接专业工作总结报告激光焊接是一种先进的焊接技术,具有高效率、高品质、高精度的优点。
作为激光焊接专业人员,在工作中要做到充分了解激光焊接技术的原理和操作要点,能够熟练地操作激光焊接设备,并且具备良好的安全意识和团队合作精神。
在我所任职的公司,我主要负责激光焊接项目的研发和生产。
在过去的一年中,我积极参与公司项目,取得了一定的成绩。
具体来说,我的工作总结如下:首先,我加深了对激光焊接技术的理解。
激光焊接原理复杂,需要深入了解激光的发光原理、焊接材料的性质和熔化行为等方面的知识。
在职业生涯中,我不断学习激光技术的最新发展动态,提高了自己的专业知识水平。
其次,我精通激光焊接设备的操作。
掌握激光焊接设备的操作要点,能够熟练地调节激光器的功率、频率和光束的聚焦等参数,保证焊接过程的稳定性和焊缝的质量。
我还能够对设备进行日常维护和故障排除,确保设备的正常运行。
此外,我注重安全意识和团队合作。
在激光焊接过程中,安全意识极为重要。
我积极参加公司举办的安全培训,了解激光焊接设备的安全操作规程,遵守公司的安全管理制度,保证自身的安全和他人的安全。
同时,我也重视与团队的合作,与同事紧密配合,共同解决焊接过程中的问题,提高工作效率。
最后,我具备不断创新的能力。
作为激光焊接专业人员,面对不同的工作需求,我能灵活运用已有的知识和技能,积极探索新的解决方案,提高工作效率和焊接质量。
总的来说,过去一年的工作中,我在激光焊接专业领域做出了努力,取得了一定的成绩。
然而,我也意识到自身还存在一些不足,比如对某些焊接材料的熟悉程度不够深入,对新技术的了解有待提高等。
因此,我将继续努力学习,提高自身的专业水平,为公司的发展做出更大的贡献。
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哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室激光电弧复合焊接技术及其应用学生:学号:班级:2013年6月29日激光电弧复合焊接技术及其应用前言:虽然激光焊接具有很多优点,比如:能量密度高、焊缝深宽比大、热影响区窄、焊接变形小、焊接过程不需填加金属、焊接效率高、重复性好、无需真空保护、光束可柔性传输和精细聚焦、系统集成度高等。
1但是,激光焊接技术仍具有很多不足之处,比如:焊接成本高激(光器价格昂贵、运行维护费用不菲)、工装精度高(无间隙或微小间隙,错边、对中要求严格)、容易产生焊接缺陷(气孔、缩孔、咬边、裂纹等)、高反射率材料焊接困难(铜合金、铝合金等)、光束能量利用率低等。
激光焊接的高成本、低适应性等问题极大地限制了该技术的在各领域的越来越广泛的应用因此,以激光为中心的激光+电弧复合热源焊接技术孕育而生,该技术可以弥补激光、电弧作为单一热源的不足,使其互为补充,从而形成了一种新型、先进的材料焊接加工技术。
随着现代焊接技术高效化、实用化的发展,适应新材料、新结构、高效优质焊接的生产需要,激光十电弧复合焊接技术必将在某些领域替代单一、传统的焊接工艺及方法;20 世纪 70 年代末,英国学者 W M Steen 等率先利用 TIG 和 CO激光实现了2激光-电弧复合焊。
近年来,随着电弧焊设备和激光器性能的提高,激光-电弧复合焊技术的发展日益加速,激光-电弧复合焊已成为激光焊接研究的热点方向,德国、美国、日本和瑞典等国家都在该领域做了大量的研究实践工作。
激光-电弧复合焊的应用研究主要是针对高速薄板焊接、中厚钢板焊接和铜铝合金等高反射材料的焊接等,涉及的行业包括汽车、造船、航空和石油管道等。
一、激光电弧复合焊接的原理激光-电弧复合焊接的原理如图 1 所示,激光与电弧同时作用于金属表面同一位置,焊缝上方因激光作用而产生光致等离子体云,等离子云对入射激光的吸收和散射会降低激光能量利用率,外加电弧后,低温低密度的电弧等离子体使激光致等离子体被稀释,激光能量传输效率提高;同时电弧对母材进行加热,使母材温度升高,母材对激光的吸收率提高,焊接熔深增加。
另外,激光熔化金属为电弧提供自由电子,降低了电弧通道的电阻,电弧的能量利用率也提高,从而使总的能量利用率提高,熔深进一步增加。
激光束对电弧还有聚焦、引导作用,使焊接过程中的电弧更加稳定。
在复合焊中,参与复合的激光包括 Nd:YAG(钕:钇铝石榴石)激光、 CO2激光;电弧包括 TIG MIG/MAG 电弧以及等离子弧,利用各种复合形式焊接所得结果也不尽相同。
同时根据激光、电弧在焊接时的空间位置不同,可将其分为旁轴和同轴两大类,如图 2 所示。
图表 1与目前常用的旁轴激光-电弧复合焊相比,激光-电弧同轴复合可以在工件表面提供对称热源,焊接质量不受焊接方向影响而适于三维焊接。
具体的复合形式简述如下:(1)激光-TIG 复合焊接它是早期的一种复合焊形式,主要用于薄板金属的焊接,尤其适合于焊接高热导率的金属。
可以明显提高焊接速度,改善单一TIG 焊接时效率低的状况。
此后, 20 世纪 90 年代又出现了激光与 TIG 同轴焊接,这种焊接方法无方向性,焊接过程比较稳定,焊接速度也大大提高。
而且,焊接过程中匙孔直径可以达到单一 YAG 焊接时的 1.5 倍,这非常有利于气体的逸出,可以减少焊缝中的气孔。
(2)激光-MIG/MAG 复合焊接这种复合焊接技术灵活性较强,适合于中厚板以及铝合金等难焊金属的焊接。
熔敷金属的加入可以改善焊缝的微观组织,提高接头的综合力学性能。
电弧的引入有助于提高间隙搭桥能力,降低了单一激光焊接时坡口制备的精度要求。
激光前置时可以使引弧容易,并且在合适的参数下可以改变熔滴过渡方式,使得焊接过程更加稳定,减少了单一 MIG/MAG 焊时的飞溅量和焊后处理的工作量。
激光-MIG/MAG 旁轴复合易于实现,而同轴复合则难以实现。
(3)激光-双电弧复合焊接由德国亚琛大学焊接研究所(ISF)的研究人员开发激光-双 MIG 复合焊(Hybrid Welding With Double Arc 简称 HyDRA),适合于中厚板以及铝合金、镁合金、双相钢等难焊金属的焊接。
试验结果表明,在无间隙接头焊接时,激光-双电弧复合热源的焊接速度比一般的激光-MIG电弧复合热源提高 33%,单位长度的能量输入减少25%,间隙裕度可达 2 mm,且焊接过程非常稳定,远远超过激光-MIG 电弧复合热源的焊接能力,而且可以更好地实现自动化焊接。
(4)激光-等离子弧复合焊接它具有刚性好、温度高、方向性强、电弧引燃性好、加热范围窄等优点,适用于薄板对接、镀锌板搭接、钛合金、铝合金等高反射率和高热导率材料的焊接及切割、表面合金化等。
二、激光电弧复合焊的优点及研究进展2.1与激光、电弧单一热源焊接技术相比,激光+电弧复合焊接技术具有的主要优点如下:(1)提高激光电弧能量利用率;(2)增加焊缝熔深,焊接速度;(3)提高焊接过程的稳定;(4)降低焊接工装精度;(5)改善焊缝成型,减小焊接变形;(6)减少焊接缺陷;(7)改善微观组织的性能;(8)更适于焊接高反射率的金属材料;(9)激光-电弧复合焊接技术的研究进展;2.2激光-TIG 电弧复合焊接技术德国 J Wendelftorf 等人对激光-TIG 电弧进行了研究,激光束采用0.1~1 kW 的低功率激光电源,激光集中于工件表面的电弧根部,试验证明能够明显提高低电流和弧长较长时间的电弧稳定性,可以最大限度地增加焊接速度与焊接熔透[1]例如,当 CO2激光功率为 0.8 kW, TIG 电弧的电流为90 A,焊接速度为 2 m/min 时,可相当 5 kW 的 CO2激光焊机的焊接能力;当 5 kW 的 CO2激光束与 300 A 的 TIG 电弧复合,焊接速度为 0.5~5 m/min 时,获得的熔深是单独使用 5 kW 激光束焊接时的 0.3~2.0 倍。
阿亨大学弗朗和费激光技术学院研制了一种激光双弧复合焊接,与激光单电弧复合焊相比,焊接速度可提高约 1/3,热输入减小25%。
G den Ouden[2]等人利用 500 W 的小功率 Nd:YAG 激光与 TIG 电弧进行复合,研究了激光-电弧之间的相互作用,发现激光可使电弧的引燃电压降低到原来的 1/20,这是由于激光产生的等离子体包括金属原子、电子以及正离子,当施加电压时,电子向阳极运动,正离子向阴极运动,激发了阴极的热发射。
为了系统地研究 CO2激光与 TIG 电弧复合热源焊接技术,日本学者 Naito Yasuaki 在 2006年先后发表了4 篇相关论文[3-6]。
对含微量 S 元素的304 不锈钢板进行了焊接,首先研究了复合焊接中熔透特征以及电弧与等离子云的行为,发现激光在 TIG电弧产生熔池后照射熔池区域时焊缝熔深增大;当电弧电流为 200 A 时,复合焊接方法所得焊缝的气孔比单一激光焊时的少;利用 CCD 照相机和高速摄像机观察了电弧等离子体和激光诱导等离子云的行为。
其次研究了环境气体对熔透几何尺寸的影响,发现随着环境气体氧含量的增多,复合焊接方法所得焊缝“钉头”部分消失。
此外,还对复合焊接中的电弧进行测量,结果发现,电弧等离子体被压缩在匙孔入口处而没有进入匙孔内部,这对解释复合焊接时的焊接现象以及产生熔深更大的焊缝奠定了基础。
最后阐明了熔透特性、气孔的抑制机理和熔池的流动行为:在 Ar保护气环境中,表面张力诱导对流产生焊缝的“钉头”,从而使焊缝呈酒杯状;电流极大地影响了熔体流动和匙孔行为,当电流为 100 A 时,匙孔顶部向后方接近孔底处有强烈的熔体流动,这就增加了焊缝熔深;当电流为 200 A 时,气孔减少。
天津大学对激光-TIG 的作用机理进行了研究,认为在高速焊接条件下,激光-TIG焊可以得到稳定电弧、增加熔透、改善焊缝成形、获得优质焊接接头。
北京航空航天大学以铝合金为主要研究对象,研究激光与复合热源焊接铝合金的工艺特点,设计制造了双焦点激光-电弧复合焊接接头,讨论了影响复合焊接的各工艺参数。
结果表明:影响复合焊接过程的主要工艺参数有激光功率、焊接速度、焊接电流、激光焦点位置以及两热源之间的距离等,并且在比较宽的参数范围内 CO2激光与 TIG 电弧复合焊接铝合金焊缝成形美观、无气孔等缺陷,焊速显著提高。
华中科技大学为了研究 CO2激光- TIG 电弧复合焊接工艺,采用 Rofin Sinar 5 kW 快轴流 CO2激光器和 Miller 钨极惰性气体(TIG)焊机,对 3 mm厚 316L 不锈钢研究了激光功率、焊接电流、热源间距等工艺参数对焊缝成形的影响规律。
在激光功率>2.5 kW 时,会产生小孔效应,其对复合焊缝熔深影响显著;而当焊接电流<150 A 时,焊缝熔宽与两热源的热输入关系密切,当电流>150 A 时,仅焊接电流是焊缝熔宽的决定性因素;热源间距存在一个最佳值 2~3 mm,此时,焊缝熔深可提高 1.46~2.5倍。
高明等人认为保护气体组成及其保护方式是决定 CO2激光-钨极氩弧焊(TIG)电弧复合焊接工艺稳定性和激光、电弧 2 种热源能否有效耦合并取得增强的焊缝熔深的关键原因。
为此,采用不同的气体保护方式在 316L 不锈钢板上进行了一系列 CO2激光-TIG 电弧复合焊接试验。
结果表明,只有在合理的气体保护方式下才能取得增强的焊接结果,其中气体保护方式对激光等离子体和电弧等离子体相互作用程度的影响是决定能否有效耦合的关键因素。
高明等人还为了提高激光-电弧复合焊接的可靠性,对复合焊接咬边缺陷成形机理及抑制方法进行了研究。
结果表明,激光能够提高复合焊接的临界咬边速度,最高可达电弧焊接的 5 倍。
在激光-电弧相互作用下,复合焊接存在 2 种抑制咬边的机理,一种是改变焊趾处固、液、气三相的表面张力状况,形成指向熔池外部的合力;另一种是通过提高熔池内温度梯度和热输入来增加熔池内由内向外的流动速度和时间,使熔化金属能够流向并填充焊趾,这种抑制机理作用更为显著。
试验确定了复合焊接临界咬边速度的经验公式和电弧电压的合理调节范围。
2.2 激光-MIG/MAG 电弧复合焊接技术日本四国工业技术研究所在对激光-MIG 焊接进行研究时,发现激光束焦点置于熔池最深处,电弧力将熔化金属排开,形成表面下陷低坑,以获得最大熔深。
日本东芝公司用 6 kW 的 CO2激光与 7.5 kW的 MIG 电弧复合,在选择合适的焊接电流、保护气体等参数时,以 700 mm/min 的速度,可以焊透 16mm 厚的不锈钢板,焊缝的放射线检查结果可达 RT1级。
文献中报道了在比较宽的参数范围内,用 YAG 激光脉冲 MIG 复合焊接铝合金,焊缝成形美观,无气孔等缺陷,熔深比激光焊增加 4 倍,比脉冲MIG 焊接增加 1 倍以上,焊速显著提高。