激光焊接工艺技术特点

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激光焊接与氩弧焊接对比【详解】

激光焊接与氩弧焊接对比【详解】

以下为激光焊接与氩弧焊接对比,一起来看看吧。

一、技术原理不同1、激光焊接:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

2、氩弧焊接:在普通电弧焊的原理的基础上,利用氩气对金属焊材的保护,通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池,使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术,由于在高温熔融焊接中不断送上氩气,使焊材不能和空气中的氧气接触,从而防止了焊材的氧化。

二、应用领域不同1、激光焊接:激光拼焊技术在国外轿车制造中得到广泛的应用;激光焊接在电子工业中,特别是微电子工业中得到了广泛的应用。

2、氩弧焊接:氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢(主要用Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接);适用于单面焊双面成形,如打底焊和管子焊接;钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。

三、工艺特点不同1、激光焊接:不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。

激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。

2、氩弧焊接:氩弧焊的电弧燃烧稳定,热量集中,弧柱温度高,焊接生产效率高,热影响区窄,所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小;氩弧焊为明弧施焊,操作、观察方便。

扩展资料:激光焊接机和氩弧焊的优劣对比:1.焊接速度简单的用点焊机和自动焊来进行分类,激光点焊机的焊接操作简便,焊接速度快,非熔化极氩弧焊的操作则相对有难度,并且有耗材,焊接速度就相对较慢。

自动激光焊接机和自动熔化极氩弧焊的焊接速度则差别不是很大,因为熔化极氩弧焊还是要熔融焊丝的,所以焊接速度也还是会稍慢于自动激光焊接机。

2.焊接效果说一千道一万都没用,焊接效果好那才是真的好。

弗镭斯激光焊接机比非熔化极的氩弧焊的焊接外观更美观,自动激光焊接机和自动氩弧焊机的焊接外观差不多。

薄材料焊接激光焊更好看。

激光焊接技术应用3篇

激光焊接技术应用3篇

激光焊接技术应用第一篇:激光焊接技术的基本原理及应用激光焊接技术是一种高效、高精度的焊接方法,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、机械等行业。

它主要利用激光束的高能量密度和狭窄聚焦的特性,将金属材料熔化并凝固成为一体。

下面将详细介绍激光焊接技术的基本原理及应用。

一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是通过高能量密度的激光束对金属材料进行加热,使其熔化和凝固,实现金属之间的连接。

在激光焊接过程中,激光束被聚焦到比光束直径更小的区域内,形成数十万至数百万度的高温点。

这样的高温点可以迅速将金属熔化融合,并形成稳定的焊接连接。

激光焊接技术具有以下几个基本特点:1. 较高的功率密度:利用激光束的高能量密度加热金属材料,可以迅速进行熔化和凝固,实现高效、快速的焊接。

2. 狭窄的焊接区域:激光束可被聚焦到小于0.2mm的区域内,能够实现高精度、高质量的焊接。

3. 快速焊接速度:激光焊接可达到每秒10米的快速焊接速度,能够快速完成大批量的生产任务。

二、激光焊接技术的应用激光焊接技术被广泛应用于各种各样的工业领域。

下面是具体的应用举例:1. 航空航天领域:激光焊接技术能够实现高强度、高质量的金属结构焊接,因此在航空航天领域被广泛应用。

它可以用于制造飞机引擎部件、机身连接结构等。

2. 汽车行业:激光焊接技术可以用于汽车制造中的零部件制造和组装。

它可以用于车身、引擎、制动系统等组件的焊接,保证汽车安全性和性能。

3. 电子行业:激光焊接技术可以制造电子产品中的电池、触摸屏、芯片等关键部件。

它可以实现高精度的焊接,提高了产品的质量和可靠性。

4. 医疗行业:激光焊接技术可以用于医用器械的制造中。

例如,可以使用激光焊接技术制造人工关节、牙齿种植体等。

5. 其他行业:激光焊接技术还可以用于钢结构、家用电器、建筑材料等领域。

例如,它可以用于建筑钢结构的连接和家用电器中的焊接。

总之,激光焊接技术的应用领域非常广泛,优势明显,随着技术的不断发展,激光焊接技术将在各行各业的应用中得到更加广泛的推广和使用。

《激光焊接工艺》课件

《激光焊接工艺》课件

硬度检测
对焊缝进行拉伸、弯曲、冲击等试验,检 测其力学性能。
通过硬度计测量焊缝及热影响区的硬度, 判断材料的冶金状态。
焊接质量的控制措施与标准
控制焊接参数
选择合适的激光功率、焊接速度、光斑直径 等参数,确保焊接质量稳定。
控制母材与填充材料
确保母材与填充材料的冶金性能符合要求, 减少杂质与气体含量。
《激光焊接工艺》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 激光焊接技术概述 • 激光焊接设备与材料 • 激光焊接工艺参数 • 激光焊接质量检测与控制 • 激光焊接技术的发展趋势与展望
01
激光焊接技术概述
激光焊接技术的定义
激光焊接技术是一种利用高能激光束 照射在材料表面,使材料熔化、冷却 并形成连接的工艺方法。

01
激光焊接设备与材 料
激光焊接设备的种类与特点
脉冲激光焊接机
适用于薄板、有色金属的精密焊接,具有能 量集中、热影响区小等特点。
光纤激光焊接机
具有光束质量好、聚焦光斑小、能量密度高 等特点,广泛应用于各种材料的焊接。
连续激光焊接机
适用于厚板、高熔点金属的焊接,具有焊接 速度快、深宽比大等特点。
通过添加填充金属丝,提高焊接质量和效率。
3
激光复合焊接技术
结合激光焊接和电弧焊接的优势,实现高效、高 质量的焊接。
激光焊接技术的未来发展方向
智能化控制
利用先进的传感器和控制系统,实现激光焊接过程的 智能控制。
高能束流加工技术
结合激光、电子束和离子束等高能束流加工技术,提 高加工效率和精度。
新型激光器研发

5种常见焊接技术及其特点与应用范围

5种常见焊接技术及其特点与应用范围

5种常见焊接技术及其特点与应用范围焊接技术是一种将金属或非金属材料连接在一起的加工方法,广泛应用于工业生产和日常生活中。

随着科学技术的不断进步,各种各样的焊接技术不断涌现。

本文将介绍5种常见的焊接技术及其特点与应用范围,以便读者对焊接技术有更深入的了解。

一、电弧焊接技术电弧焊接技术是目前最常见和最广泛应用的焊接技术之一。

它利用电弧的高温来熔化焊接材料并形成连接。

电弧焊接技术具有以下特点:1. 熔化深度大,焊接强度高。

2. 焊接速度较快,生产效率高。

3. 适用于各种金属材料的焊接,包括铁、钢、不锈钢等。

电弧焊接技术广泛应用于船舶制造、汽车工业及建筑工程等领域。

二、气体保护焊接技术气体保护焊接技术是一种利用惰性气体或活性气体来保护焊接区域,防止氧气和其他不良气体的侵入的焊接技术。

主要有气体保护电弧焊、气体保护电弧焊等。

气体保护焊接技术具有以下特点:1. 焊接速度较快,焊接质量高。

2. 焊接过程中氧化物和杂质的产生很少。

3. 适用于焊接不锈钢、铝合金等。

气体保护焊接技术广泛应用于飞机制造、石化装置、化工设备等行业。

三、激光焊接技术激光焊接技术是一种利用高能激光束对焊接材料进行熔化连接的焊接技术。

它具有以下特点:1. 焊接速度快,熔化区域小。

2. 焊接过程中热影响区域小,变形少。

3. 可焊接金属、非金属等多种材料。

激光焊接技术广泛应用于电子、光电、航空航天等领域,如手机制造、激光焊接钛合金等。

四、摩擦焊接技术摩擦焊接技术是一种利用摩擦生成的热量将焊接材料连接在一起的焊接技术。

它具有以下特点:1. 无需外部热源,节能环保。

2. 焊接过程无飞溅、无烟尘,安全无污染。

3. 可焊接各种材料,如金属、塑料等。

摩擦焊接技术广泛应用于航空、航天、汽车等领域,如轨道交通用车体焊接、管道连接等。

五、电阻焊接技术电阻焊接技术是一种利用电流通过焊件产生的热量来熔化焊接材料连接的焊接技术。

它具有以下特点:1. 焊接速度快。

2. 焊接过程简便,无需装备复杂。

激光焊接工艺参数讲解

激光焊接工艺参数讲解

激光焊接工艺参数讲解激光焊接工艺是一种使用高能量激光束将材料熔化并连接在一起的焊接技术。

它具有高能量密度、狭窄热影响区、快速熔化和凝固速度等优点,已广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

在激光焊接过程中,工艺参数的选择对焊缝质量和焊接效率有着重要影响。

下面将详细介绍几个关键的激光焊接工艺参数。

1.激光功率:激光功率是指激光器输出的功率,也是激光焊接中最为关键的参数之一、激光功率的选择应根据材料厚度、焊缝宽度等因素来确定。

功率过大会导致焊缝熔化过度,出现裂纹等缺陷;功率过小则无法达到理想的焊接效果。

2.激光波长:激光波长是指激光器产生的激光光束的波长,常用的波长有CO2激光器的10.6μm和固体激光器的1.06μm。

不同材料对激光波长的吸收情况不同,选择适当的波长可以提高焊接效果。

3.激光扫描速度:激光扫描速度是指激光束在焊接过程中的移动速度。

激光扫描速度的选择应根据焊接材料的导热性、热传导率等因素来确定。

过高的扫描速度会导致焊缝填充不充分,焊接质量下降;过低的扫描速度则会增加焊接时间和成本。

4.焦点位置:焦点位置是指激光束在焊接过程中的聚焦位置。

焦点位置的选择应根据焊接材料的厚度和要求等因素来确定。

焦点位置偏离太远会导致焊点变粗,焊缝变宽;焦点位置偏离太近则会导致焊点变细,焊缝变窄。

5.辅助气体:辅助气体是在焊接过程中用于保护焊缝和清洁焊接区域的气体。

常用的辅助气体有氩气、氮气等。

辅助气体的选择应根据材料的特性和焊接要求来确定。

6.脉冲频率:脉冲频率是指激光器输出激光束的频率。

脉冲频率的选择需要根据焊接材料的热导率、导热系数等因素来确定。

脉冲频率过高会导致焊接气孔增多,焊接质量下降;脉冲频率过低则会增加焊接时间。

以上是几个关键的激光焊接工艺参数的讲解。

在实际应用中,需要根据具体的焊接材料和要求来选择合适的工艺参数,以获得理想的焊接效果。

此外,还需要注意检查焊接设备的状态、保持焊接区域的干净和干燥等,以提高焊接质量和效率。

激光焊接技术简要介绍

激光焊接技术简要介绍

激光焊接技术介绍激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺,其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质(如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等),使其在谐振腔中往复振荡,从而形成受激辐射光束,当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,在温度达到材料熔点时便可进行焊接。

激光焊接可分为热传导焊和深熔焊,热传导焊的热量通过热传递向工件内部扩散,只在焊缝表面产生熔化现象,工件内部没有完全熔透,基本不产生汽化现象,多用于低速薄壁材料的焊接;深熔焊不但完全熔透材料,还使材料汽化,形成大量等离子体,由于热量较大,熔池前端会出现匙孔现象。

深熔焊能够彻底焊透工件,且输入能量大、焊接速度快,是目前使用广泛的激光焊接模式。

激光焊接的好处:①采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。

②由于激光焊接不需真空环境,因此通过透镜及光纤,可以实现远程控制与自动化生产。

③激光具有较大的功率密度,对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。

④可进行微型焊接。

激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中激光焊接的缺点:①激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵,因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。

②由于固体材料对激光的吸收率较低,特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用),因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%)。

③由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高,很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。

激光焊接对人有害吗?焊接机发出的激光的不可见性和能量太高,非专门人员别去接触激光源,否则很危险。

另外激光也属于电磁波,但是焊机用的激光波长都很大,所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

焊接过程中会产生许多气体,但大多是惰性气体,没啥毒性,但也要看焊接材料的不同区别对待,最好做好防护措施,减少气体吸入。

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接是一种利用高能量激光束进行材料焊接的技术。

它将激光光束聚焦到焊接点上,通过高能量密度的激光束短时间内加热材料,使其熔化并形成焊缝。

激光焊接的原理是利用激光的高强度和高能量密度。

激光是由激光器产生的一种狭窄、一致、相干的光束,具有较高的单色性和方向性。

激光束经过透镜聚焦后,能够将光束的能量集中到一个非常小的点上,从而形成高能量密度的光斑。

在这个高能量密度的光斑中,材料会迅速升温,达到熔化温度并形成焊缝。

激光焊接的工艺分析主要包括以下几个方面:1. 激光参数选择:激光焊接中,激光的功率、波长、脉冲频率等参数都会对焊接效果产生影响,需要根据具体材料和焊接要求选择合适的参数。

功率过大会产生焊缝熔穿,功率过小则焊缝质量不达标。

2. 材料选择:不同材料对激光焊接的适应性不同。

一些金属材料如铝合金、不锈钢等较容易进行激光焊接,而一些非金属材料如聚合物、陶瓷等则较难焊接。

3. 聚焦方式选择:激光焊接中,激光束的聚焦方式可以采用透镜、镜面反射等方法。

选择适当的聚焦方式可以提高焊接效果和效率。

4. 热影响区分析:激光焊接产生的高能量热源会对周围材料产生热影响,造成热变形、应力集中等问题。

需要通过优化焊接参数和调整焊接工艺,减小热影响区,降低热变形和应力。

5. 焊接质量控制:激光焊接中,焊缝形状、焊缝宽度、焊接深度等焊接质量指标直接影响焊接的可靠性。

需要通过严格控制焊接工艺参数和焊接设备的运行状态,保证焊接质量。

激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优势,已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等行业。

随着激光技术的不断发展,激光焊接技术将会在更多领域得到应用。

激光的焊接原理及工艺应用

激光的焊接原理及工艺应用

激光的焊接原理及工艺应用1. 激光焊接的原理激光焊接是利用激光束的高能量密度,将焊接区域加热至熔化或融化状态,通过热传导或熔池混合来实现材料的焊接。

主要原理包括以下几个方面:•光能转化:激光束通过外部激光器产生,由电能转化为光能,具有高能量密度和高聚焦性。

•热传导:激光束在材料表面的吸收会引发局部热量的产生,这种热量通过热传导进一步加热焊接区域。

•融合:当焊接区域的温度达到材料的熔点时,材料会发生熔化,形成熔池。

•熔池控制:通过调整激光的功率、扫描速度和焊接时间等参数,可以控制熔池的形成和稳定性。

•冷却:当激光束停止输入时,焊接区域的熔池会逐渐冷却凝固,完成焊接过程。

2. 激光焊接的工艺应用激光焊接具有许多优点,例如高精度、高速度、低热输入和无接触等特点,因此在工业生产中得到广泛应用。

以下是几种常见的激光焊接工艺应用:2.1 激光传导焊接激光传导焊接是通过激光束照射在材料表面,传导热量使材料表面熔化并与另一块材料接触。

这种焊接方式适用于薄板、线材和工件表面修补等应用。

2.2 激光深熔焊接激光深熔焊接是将激光束聚焦在焊缝上,使焊缝区域瞬间加热至熔融状态,形成深度较大的熔池。

这种焊接方式适用于厚板材和精密零件的连接。

2.3 激光微焊接激光微焊接是指使用激光束进行微小焊接。

由于激光焊接具有高能量密度和高聚焦性,可以实现微小尺寸的焊接,适用于精密仪器、电子元件和细小零件等微小焊接需求。

2.4 激光点焊激光点焊是将激光束聚焦在焊接区域的其中一个点上,通过控制焊接参数实现点对点的焊接。

这种焊接方式适用于需要精确定位和高速焊接的应用,例如汽车制造、电子组装等。

2.5 激光钎焊激光钎焊是利用激光束加热钎料而不是焊接材料来实现焊接。

激光钎焊常用于合金材料、玻璃和陶瓷等难焊材料的连接。

2.6 激光搅拌焊接激光搅拌焊接是将激光束与搅拌器结合,通过旋转激光焊接头和搅拌器,实现焊缝区域的熔化和搅拌,从而实现高质量的焊缝连接。

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激光焊接工艺技术特点及应用激光焊接工艺特点及其影响因素l、激光的投入能量密度。

调整激光照射能量密度的方法主要有:A、调整激光输出能量(调整激发电压)B、调整光斑大小(调节出射焦距)C、改变光斑中的能量分布(改变光纤类型:峰形输出型——GI型光纤、梯形输出型——SI型光纤)D、改变出射脉冲的宽度和波形2、材料反射率大多数金属在激光开始照射时,会将大部分激光能量反射掉,所以,焊接过程开始的瞬间,要相应提高光束的功率。

采用脉冲激光缝焊工艺时,可以通过接入引弧板来保证整个焊接段的品质一致性。

当金属表面开始熔化或汽化后,其反射率迅速降低。

影响材料对激光束吸收的主要因素1、温度室温时金属材料两激光的吸收率一般在20℃以下;当金属温度达到烙点产生熔融和气化后吸收率上升到40~50%;当接近沸点时吸收率可高达90%。

材料的直流电阻率材料对激光的吸收率与材料的直流电阻率的平方根成正比、与激光波长的平方根成反比关系。

2、激光束的入射角入射角越大,吸收率越小。

当激光垂直于金属表面照射时,金属对激光的吸收率最大。

但通常为了保护激光出射镜头,需要维持一定的入射角。

材料的表面状态为了低反射率,可在金属表面涂上薄薄一层金属粉,但两者必须是能够形成合金的。

如铜、金、银可覆盖薄锐层,此时在同样熔深的情况下,焊接所需的能量大约为原来铜、金、银所需的四分一。

3、聚焦性和离焦量品质优良的YAG激光焊接装置,其聚焦性(光斑大小)是通过装置本身的光路同轴精度、输出光纤和出射头的成像比等来保证。

以激光出射焦点正好落在工作上面时的位置为零。

离焦量是指焦点离开这个零点的距离量。

焦点位置超过零点位置时叫负离焦(焦点深入到工件内部),其距离值为负离焦量。

反之,焦点不到零点的距离数值为正离焦量。

要获得较大的熔深,可将焦点位置选择在工件内部某一位置上,即采用负离焦量进行焊接。

4、焊接的穿入深度脉冲激光焊接时,主要是以传热熔化方式进行的。

激光束本身对金属的直接穿入深度是有限的,其主要取决于材料的导温系数(导温系数大的则穿入深度大),而不是激光器的功率大小激光焊接工艺发布日期:2010-8-30 | 阅读次数:271一、激光焊接的工艺参数。

1、功率密度。

功率密度是激光加工中最关键的参数之一。

采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。

因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。

对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。

因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。

2、激光脉冲波形。

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。

当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。

在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

3、激光脉冲宽度。

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

4、离焦量对焊接质量的影响。

激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。

离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种:正离焦与负离焦。

焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。

按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。

负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。

实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。

与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。

当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。

所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。

二、激光焊接工艺方法:1、片与片间的焊接。

包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。

2、丝与丝的焊接。

包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。

3、金属丝与块状元件的焊接。

采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接,块状元件的尺寸可以任意。

在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。

4、不同金属的焊接。

焊接不同类型的金属要解决可焊性与可焊参数范围。

不同材料之间的激光焊接只有某些特定的材料组合才有可能。

激光钎焊有些元件的连接不宜采用激光熔焊,但可利用激光作为热源,施行软钎焊与硬钎焊,同样具有激光熔焊的优点。

采用钎焊的方式有多种,其中,激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接,尤其实用于片状元件组装技术。

三、采用激光软钎焊与其它方式相比有以下优点:1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。

2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。

3、重复操作稳定性好。

焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。

4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。

5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。

6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。

四、激光深熔焊:1、冶金过程及工艺理论。

激光深熔焊冶金物理过程与电子束焊极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”结构来完成的。

在足够高的功率密度光束照射下,材料产生蒸发形成小孔。

这个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体,几乎全部吸收入射光线的能量,孔腔内平衡温度达25000度左右。

热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔的金属熔化。

小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周即围着固体材料。

孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。

光束不断进入小孔,小孔外材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定态。

就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属填充着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。

2、影响因素。

对激光深熔焊产生影响的因素包括:激光功率,激光束直径,材料吸收率,焊接速度,保护气体,透镜焦长,焦点位置,激光束位置,焊接起始和终止点的激光功率渐升、渐降控制。

3、激光深熔焊的特征:特征:(1)高的深宽比。

因为熔融金属围着圆柱形高温蒸汽腔体形成并延伸向工件,焊缝就变得深而窄。

(2)最小热输入。

因为源腔温度很高,熔化过程发生得极快,输入工件热量极低,热变形和热影响区很小。

(3)高致密性。

因为充满高温蒸汽的小孔有利于熔接熔池搅拌和气体逸出,导致生成无气孔熔透焊接。

焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化。

(4)强固焊缝。

(5)精确控制。

(6)非接触,大气焊接过程。

4、激光深熔焊的优点:(1)由于聚焦激光束比常规方法具有高得多的功率密度,导致焊接速度快,热影响区和变形都较小,还可以焊接钛、石英等难焊材料。

(2)因为光束容易传输和控制,又不需要经常更换焊炬、喷嘴,显著减少停机辅助时间,所以有荷系数和生产效率都高。

(3)由于纯化作用和高的冷却速度,焊缝强,综合性能高。

(4)由于平衡热输入低,加工精度高,可减少再加工费用。

另外,激光焊接的动转费用也比较低,可以降低生产成本。

(5)容易实现自动化,对光束强度与精细定位能进行有效的控制。

5、激光深熔焊设备:激光深熔焊通常选用连续波CO2激光器,这类激光器能维持足够高的输出功率,产生“小孔”效应,熔透整个工件截面,形成强韧的焊接接头。

就激光器本身而言,它只是一个能产生可作为热源、方向性好的平行光束的装置。

如果把它导向和有效处理后射向工件,其输入功率就具有强的相容性,使之能更好的适应自动化过程。

为了有效实施焊接,激光器和其他一些必要的光学、机械以及控制部件一起共同组成一个大的焊接系统。

这个系统包括激光器、光束传输组件、工件的装卸和移动装置,还有控制装置。

这个系统可以是仅由操作者简单地手工搬运和固定工件,也可以是包括工件能自动的装、卸、固定、焊接、检验。

这个系统的设计和实施的总要求是可获得满意的焊接质量和高的生产效率。

五、钢铁材料的激光焊接:1、碳钢及普通合金钢的激光焊接。

总的说,碳钢激光焊接效果良好,其焊接质量取决于杂质含量。

就象其它焊接工艺一样,硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。

为了获得满意的焊接质量,碳含量超过0.25%时需要预热。

当不同含碳量的钢相互焊接时,焊炬可稍偏向低碳材料一边,以确保接头质量。

低碳沸腾钢由于硫、磷的含量高,并不适合激光焊接。

低碳镇静钢由于低的杂质含量,焊接效果就很好。

中、高碳钢和普通合金钢都可以进行良好的激光焊接,但需要预热和焊后处理,以消除应力,避免裂纹形成。

2、不锈钢的激光焊接。

一般的情况下,不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。

由于高的焊接速度热影响区很小,敏化不成为重要问题。

与碳钢相比,不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。

3、不同金属之间的激光焊接。

激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区,为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。

现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接:不锈钢~低碳钢,416不锈钢~310不锈钢,347不锈钢~HASTALLY镍合金,镍电极~冷锻钢,不同镍含量的双金属带。

激光焊接的工艺技术和性能特点激光焊接工艺和参数选择作者:浏览次数:1000次发表时间:2009-7-13 8:53:02用脉冲固体激光器发出的激光进行焊接属于熔化焊。

影响焊接的因素有很多,如金属的光学性质(对激光的反射喝吸收),热学性质(溶点、沸点、热扩散率、热传导率、熔化潜热等)表面状况等。

一般根据金属的性质、需要的熔深喝焊接方式,决定激光的功率密度、脉宽喝波形。

下面以薄片与薄片之间的焊接为例,讨论激光焊接的工艺喝参数选择问题。

1、最佳参数与片厚的关系片与片之间的焊接,在保证强度要求的情况下,使其形成牢固焊接的参数范围还是比较大的。

倘若选取其中能量小、脉宽短的参数作为最佳参数,则可提高焊接效率、降低设备费用。

此类焊接的最佳参数是光斑直径为上片材料厚度的2倍所需要的脉宽都与片厚(或是所需的熔深)的平方成正比;功率密度与片厚成反比;总能量与片厚的立方成正比。

这说明片厚是决定激光参数的重要因素。

2、焊接方式焊接方式一般随焊接件的结构而定。

但在很多情况下,可以根据焊接的要求,选择合理的焊接方式。

薄片与薄片间的焊接方式有以下几种:(1)对焊两片金属齐缝放置,激光直接同时照射两片金属。

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