激光焊接 论文讲解

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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。

激光焊接技术原理及其应用论文

激光焊接技术原理及其应用论文

浅谈激光焊接技术原理及其应用【摘要】激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一,本文分析了激光焊接的基本原理,介绍了激光焊接的应用领域。

【关键词】激光焊接技术;原理;应用一、激光焊接技术的基本原理激光焊接就是以激光为热源进行的焊接。

激光是一束平行的光,用抛物面镜或凸透镜聚光,可以得到高的功率密度。

与电弧焊接的功率密度102~104kw/cm比较,聚集的激光束可以得到105~108kw 左inz的功率密度。

用功率密度高的热源进行焊接,可以得到熔深较大的焊缝。

激光焊接可以得到与电子束焊接同样熔深的焊缝。

激光焊接可使表面温度迅速上升,激光照射完后迅速冷却,可以进行熔融或非熔融的表面处理。

当功率密度大于103kw/c耐时,可进行熔深较大的焊接。

这时,在大气中熔融金属容易被氧化。

因此,要用ar、he、co,等气体密封焊接部位。

尤其是提高功率密度时,瞬间从光束中熔融金属被排出,这时若辅以高压气体吹扫,可促进熔融金属排出,适宜进行开孔或切断。

激光焊接最大的特点是选择适合的焊接材料和功率密度,可以得到稳定的焊接形态。

激光焊接有两种基本方式:传导焊与深熔焊。

这两种方式最根本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。

传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气体侵人;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔的产生。

传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。

激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变,即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成,然后再转变为小孔方式。

可以调节激光焊接过程中各因素相互作用的程度,使得小孔建立以后能够在脉冲间歇阶段收缩,从而减小气体侵入的可能性,降低气孔产生的倾向。

二、激光焊接技术的应用领域(1)制造业领域。

激光焊接设计毕业论文

激光焊接设计毕业论文

激光焊接设计毕业论文激光焊接设计毕业论文摘要:本文通过研究激光焊接的理论、工艺和设备,设计了一种激光焊接装置,对不同材料的焊接进行了实验研究。

结果表明,激光焊接的接头质量高,焊缝表面光滑,内部熔池温度均匀,使得焊缝的力学性能、腐蚀性能等均优于传统焊接方法。

关键词:激光焊接,焊缝质量,力学性能,腐蚀性能一、引言激光焊接是一种高能量密度热源下的金属连接技术,广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

与传统焊接相比,激光焊接具有接头质量高、焊缝表面光滑、热影响区小等优点,因此受到了越来越多的研究和应用。

本论文主要研究激光焊接的理论、工艺和设备,并设计了一种激光焊接装置,对不同材料的焊接进行了实验研究。

通过分析实验结果,探讨激光焊接的接头质量、力学性能、腐蚀性能等问题。

二、理论分析激光焊接是利用激光束进行熔化和合金化的过程,其热源主要为蒸汽体和熔池,形成的焊缝由于瞬间冷却,具有细小晶粒和高强度的特点。

对于激光焊接来说,精确控制热源是关键,热影响区小、熔池温度均匀、热输入量小,使得接头质量和焊缝表面光滑度更好。

激光焊接的优点:1. 焊接速度快,焊缝表面光滑,影响区少。

2. 熔池温度均匀,热输入量小,导致晶粒细小,强度高。

3. 激光束具有高集中能量,适用于高反射材料和难焊接材料的焊接。

4. 可以通过功率、速度、距离和焊缝形状控制焊接过程。

激光焊接的缺点:1. 设备费用高,使用成本高。

2. 高能激光束对人体有一定的安全隐患。

3. 对工件表面和形状要求高。

三、设计方案为了研究激光焊接的影响因素和进行实验研究,设计了一种激光焊接装置。

该装置主要由激光器、光纤、焊枪、喷嘴、升降台等组成。

激光器:选用高功率半导体激光器,输出功率大于500W。

光纤:采用6米长光纤。

焊枪:焊枪头部采用内冷却结构设计,降低了焊枪温度,延长了焊枪的使用寿命。

喷嘴:兼具保护气体调节和焊接质量控制的功能,可根据焊接要求选用不同喷嘴。

升降台:适用于不同规格和高度的工件。

激光焊接技术的应用研究进展与研究

激光焊接技术的应用研究进展与研究

激光焊接技术的应用研究进展与研究摘要:激光焊接技术是一种高效、精确的金属连接方法,近年来在工业制造领域得到广泛应用。

传统的焊接方法存在着一些局限性,如热影响区域大、焊缝质量不稳定等问题,而激光焊接技术能够克服这些缺点,具有高能量密度、狭窄热影响区域和精细焊缝控制等优势。

因此,激光焊接技术的应用研究具有重要的意义。

本文将介绍激光焊接技术的基本原理、应用领域以及研究进展。

关键词:激光焊接;应用;研究进展一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是利用激光束的高能量密度,在瞬间加热工件表面,使工件表面熔化并形成焊接接头的一种焊接方法。

激光束在瞬间加热工件表面,使工件表面温度迅速升高,达到熔点以上,形成液态金属池,然后通过液态金属池的表面张力和毛细作用力,使金属池的液态金属填充到焊缝中,从而形成焊接接头。

二、激光焊接技术的应用领域激光焊接技术在工业生产中得到了广泛的应用,主要包括以下几个领域:1.汽车制造领域:激光焊接技术可以用于汽车零部件的焊接,例如车身、底盘、发动机等部件的焊接。

2.电子制造领域:激光焊接技术可以用于电子元器件的制造,例如磁头、电池、电路板等部件的焊接。

3.航空航天领域:激光焊接技术可以用于航空航天领域中的航空发动机、飞机部件、卫星等的制造和修理。

4.医疗器械领域:激光焊接技术可以用于医疗器械的制造,例如人工关节、牙科种植器等部件的焊接。

三、激光焊接技术的研究进展1.激光焊接过程中的熔池行为研究熔池行为是影响激光焊接质量的重要因素之一。

熔池的形成、形态、运动和凝固过程直接关系到焊接接头的力学性能和外观质量。

因此,深入研究熔池行为对于提高激光焊接的质量和效率具有重要意义。

通过实验和数值模拟等方法,研究人员可以探究熔池行为的基本规律和机制。

实验可以通过高速摄像技术观察和记录熔池的形态变化、表面张力以及熔池运动轨迹等关键参数,从而揭示熔池行为与焊接参数之间的关联性。

数值模拟则可以基于热传导和流体力学等原理,模拟和预测熔池的形成和运动过程,为实验结果提供理论解释和指导。

激光焊接技术论文

激光焊接技术论文

激光焊接技术论文激光焊接技术论文目录摘要----------------------------------------------------------2Abstract------------------------------------------------------2引言----------------------------------------------------------3我国激光加工产业现状及市场展望 -------------3第1章我国激光加工产业现状及市场展望1.1激光加工产业蓬勃发展--------------------------31.2激光热销产品--------------------------------------51.2.1 激光切割机产品的高速发展-------------51.2.2 激光打印机将继续前冲------------------61.2.3 25~100 W 级激光加工机-----------------71.2.4 用于再制造业的激光熔覆技术及装备---81.2.5激光焊接技术与设备----------------------91.3市场展望--------------------------------------------10 第2章激光技术------------------------------------------------112.1激光技术在一般工业上的应用------------------112.1.1 激光的特性-------------------------------112.1.2 激光的精细加工---------------------------132.1.3 激光熔覆-----------------------------------13激光焊接技术论文2.1.4 激光技术的应用前景----------------------14第3章激光加工中闭环控制技术--------------------------153.1 激光加工控制-----------------------------153.2 闭环控制技术-----------------------------16结束语-------------------------------------------------------23鸣谢----------------------------------------------------------24激光焊接技术论文激光激光技术技术技术及及其产品摘要:激光技术始于20世纪60年代,至今只有几十年的时间,却取得了迅猛的发展,广泛应用于多个技术领域,显示出强大的生命力。

激光焊接技术在汽车中的应用毕业论文

激光焊接技术在汽车中的应用毕业论文

专科生毕业设计(论文)题目:激光焊接技术在汽车制造中的应用学生姓名:………系别:电气信息工程系专业年级:2008级材料成型与控制技术专业指导教师:……..2011年6月20 日摘要激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一,与传统焊接技术相比有着较为明显的优势。

随着激光技术的不断发展和汽车工业柔性、模块化生产方式的需要,激光焊接技术在汽车领域的应用范围越来越广,所占比例也越来越高,可达激光加工15%的份额。

本文就激光焊接在汽车领域中的应用,从激光焊接的技术概况和激光焊接的发展趋势等方面进行综合论述。

关键词:激光焊接;优势;汽车;应用;发展ABSTRACTThe laser welding is one of important aspects OF laser processing material processing technology application,and traditional welding technology has obvious advantages compared. With the continuous development of laser technology and auto industries of flexible, modular production mode, laser welding technology needs in automotive field of applied broader, more and more is also high proportion of laser processing, can reach 15% share. This paper in automotive field laser welding, laser welding the application Comprehensive discussion from the characteristics and development trend of laser welding etc. Key words :Laser welding ;Advantage;Automotive;Application ;Development目录第一章前言 (1)第二章激光焊接技术概况2.1 激光焊接的原理 (1)2.2 激光焊接相对于普通焊接的优势 (2)2.3 激光焊接过程控制 (3)第三章激光焊接在汽车工业中的应用3.1 汽车零部件的激光焊接 (4)3.2 激光拼焊技术 (4)3.3 汽车车身激光焊接技术 (5)3.4 激光复合焊接技术在汽车车身制造中的应用 (5)第四章激光焊接技术的前景及发展趋势4.1 复合焊接 (6)4.2 激光焊接的控制和激光焊接的模型 (6)4.3 激光焊接的激光发生器及其工艺发展趋 (7)4.4 激光焊接技术前景 (7)结论 (7)致谢 (8)参考文献 (8)第一章前言激光焊接从上世纪 60 年代激光器诞生不久就开始了研究,从开始的薄小零件或器件的焊接到目前功率激光焊接在工业生产中的大量的应用,经历了近40 年的发展。

激光焊接工艺论文

激光焊接工艺论文

激光焊接工艺论文摘要:对不同厚度的1Cr18Ni9Ti不锈钢采用激光深熔焊接时,在激光功率相同时,其焊接质量受焊接速度的影响,材料越厚,全部焊透所要求的焊接速度越小,同时焊缝也越宽。

为了达到较好的焊接质量,需要对各工艺参数综合考虑,才能得到较好的焊接接头。

0 引言激光焊接技术是激光材料在加工应用中所涉及到的重要技术之一,其发展最早可追溯至二十世纪六十年代,它是在传统焊接技术的基础上形成和发展起来的,是对传统技术的改革和创新,其焊接效率更高、不易变形、抗电磁干扰能力强、可达性较好。

而到了二十世纪七十年代,激光焊接技术被直接应用于低速焊接和薄壁材料焊接,是一种热传导型的焊接,它通过热传导的方式将焊接材料表面的热量迅速传递至内部,并经过一系列内部调控之后,实现了对激光脉冲宽度、能量值、重复频率等参数的有效控制,加工者可以按照自己的个性化需求进行调节,最终完成工件的熔化,从而形成了一个特定的熔池。

随着大功率激光器的不断发展,激光焊接技术的应用领域也进一步扩展,越来越多地被应用至微型零件和小型零件等高精密度零件的焊接中[1-2]。

因此,本文以1Cr18Ni9Ti CO2激光焊接为研究对象,研究和分析了其焊接工艺的特点,并就影响其焊接质量的因素进行了集中论述,并得出了最终结论,指出了1Cr18Ni9Ti CO2激光焊接工艺研究的重要性。

1 大功率激光焊机焊接的工艺特点大功率CO2激光焊与传统焊接相比,其在焊接材料、条件及焊接质量等方面有其显著的特点和优势,在化工、机械、核电、电子制造等行业发挥着越来越重要的作用,其焊接效果和质量较好。

大功率激光焊接机焊接的优点主要表现在以下几方面:一是焊接时,焊接加热的面积更小,进一步减小了其焊缝的宽度和热影响区域的范围,同时焊件接头的性能也趋于优良;二是焊接时,焊接所产生的残余应力相应减小,焊件的变形度也相应变小,实现了高质量、高精度、高效率的激光焊接,符合现代焊接工艺的总体要求;三是大功率激光焊接机实现了对难熔性材料、高敏感度材料、高熔点材料以及高热导材料和非金属材料的焊接,并且焊接效果较好,适应了复杂条件下的焊接,激光光束较为集中,不易发生偏移;四是这一激光焊接技术可以应用于真空、空气以及其他气体条件下的焊接,可直接穿过玻璃或其他光束透明材料的材料完成焊接;五是激光聚焦后,其功率密度值更高,在进行高功率焊接时,一般情况下,其深度与宽度之比可达到5:1,最高可达10:1。

激光焊接的原理及应用论文

激光焊接的原理及应用论文

激光焊接的原理及应用论文1. 引言激光焊接是一种常用的焊接方法,它利用高能量密度的激光束将焊接区域加热到熔化或蒸发的温度,从而实现材料的连接。

由于其高精度、高效率和非接触性的特点,激光焊接在许多领域得到了广泛的应用。

本论文将介绍激光焊接的原理、工艺参数以及具体的应用领域。

2. 激光焊接原理激光焊接的原理主要涉及以下几个方面:2.1 激光的特性激光是一种特殊的光源,具有单色、相干和定向性等特点。

其中,激光的单色性使得其能够集中能量,从而实现高温加热;激光的相干性使得其能够形成高质量的焊接缝;激光的定向性使得其能够精确照射到焊接区域。

2.2 激光与材料的相互作用激光束与材料相互作用时,会发生吸收、反射、散射和透过等过程。

其中,吸收是激光焊接中最重要的过程,通过调节激光能量密度、波长和工艺参数等因素,可以实现材料的熔化并形成焊缝。

2.3 激光焊接工艺参数激光焊接的工艺参数包括激光功率、扫描速度、焦距和光斑大小等。

不同的工艺参数会对焊接效果产生明显的影响,需要根据具体材料和焊接要求进行合理调节。

3. 激光焊接的应用激光焊接在许多领域都有广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域:3.1 汽车制造激光焊接在汽车制造中用于焊接车身零部件、发动机组件等。

由于激光焊接可以实现高精度和高速度的焊接,因此可以提高汽车的结构强度和整体质量。

3.2 电子设备激光焊接在电子设备制造中应用广泛,可以焊接电路板、电子元件等。

激光焊接具有非接触性的特点,可以避免热量对电子元件的损害,同时可以实现高精度的焊接。

3.3 医疗器械激光焊接在医疗器械制造中常用于焊接手术工具、人工关节等。

由于激光焊接可以实现无接触和高精度的焊接,可以确保医疗器械的结构安全和使用舒适度。

3.4 航空航天激光焊接在航空航天领域被广泛应用于焊接航空发动机、航天器壳体等。

激光焊接可以实现高强度的焊接,同时可以减少材料的应力和变形,提高航空航天器的安全性和可靠性。

激光焊接工程实践教学(3篇)

激光焊接工程实践教学(3篇)

第1篇摘要:激光焊接作为一种高效、精确的焊接技术,在工业生产中得到了广泛应用。

本文旨在探讨激光焊接工程实践教学的重要性,分析激光焊接技术的基本原理和特点,并结合实际案例,阐述激光焊接工程实践教学的具体内容和实施方法。

一、引言随着我国经济的快速发展,激光焊接技术在制造业中的应用越来越广泛。

激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高、自动化程度高等优点,成为现代制造业中不可或缺的关键技术。

为了提高激光焊接技术人才的综合素质,实践教学在激光焊接工程教育中占有重要地位。

二、激光焊接技术的基本原理和特点1. 激光焊接原理激光焊接是利用高功率密度的激光束对材料进行局部加热,使材料熔化并迅速凝固,从而实现焊接的一种方法。

激光焊接过程中,激光束通过光学系统聚焦到工件表面,使材料迅速熔化,形成熔池。

随后,熔池中的液态金属凝固,形成焊缝。

2. 激光焊接特点(1)焊接速度快:激光焊接的功率密度高,加热速度快,焊接时间短,生产效率高。

(2)热影响区小:激光束聚焦后功率密度大,热影响区小,有利于提高焊接质量。

(3)焊接质量高:激光焊接过程中,热输入量可控,焊接接头质量高,焊缝成型美观。

(4)自动化程度高:激光焊接设备自动化程度高,可实现无人操作,降低劳动强度。

三、激光焊接工程实践教学的重要性1. 培养实践能力激光焊接工程实践教学有助于学生将理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力和实践能力。

2. 增强创新意识通过实践,学生可以了解激光焊接技术的最新发展趋势,激发创新意识,为今后从事相关领域的工作奠定基础。

3. 提高综合素质激光焊接工程实践教学涉及多个学科领域,有助于培养学生的跨学科思维能力、团队协作能力和沟通能力。

四、激光焊接工程实践教学的具体内容和实施方法1. 实践教学内容(1)激光焊接基本原理及设备操作(2)激光焊接工艺参数优化(3)激光焊接质量控制及检测(4)激光焊接应用案例分析2. 实施方法(1)课堂讲授与实验操作相结合在课堂教学中,教师应注重理论知识的讲解,同时结合实验操作,使学生掌握激光焊接的基本技能。

探讨激光焊接技术

探讨激光焊接技术

探讨激光焊接技术摘要:随着现代技术的不断发展,焊接技术也随之得到不断的加强与创新,激光焊接作为一种新型的焊接技术在汽车制造业、电子工业、生物医学、造船、航天等各个领域都被广泛的应用。

本文就激光焊接技术的现状及应用领域进行分析,以供同行参考。

关键词:激光焊接现状;应用领域1.激光技术焊接工艺及工作原理激光焊接是通过利用激光的辐射能量的方式实现高效焊接的一种工艺,其工作原理是:通过特定的方法来激发起激光活性介质,令其在谐振腔中往返振荡,进而转化成受激辐射光束, 当光束和工件相互接触时, 其能量则被工件全部吸收,当在温度高达材料的熔点时即可进行焊接[1]。

2 激光焊接的焊缝形状与组织性能由于激光器形成的聚焦光斑的面积都比较小,其作用在焊缝四周的热影响区比较小,无法与普通焊接工艺相比,而且激光焊接通常不用填充金属,因此焊缝表面均匀、美观,没有气孔、裂纹等缺陷,对于焊接外形严格的场合来说,激光焊接十分适用。

尽管聚焦的面积相对较小,但是激光束的能量密度非常大,一般都能达到103—108W/cm2。

在焊接过程中, 金属可迅速被加热或者冷却,熔池周边的温度梯度也比较大,促使其接头强度通常会比母材高,反之接头的塑性则比较低。

目前来说已经研制出新的技术改善接头质量,例如通过双焦点技术或者复合焊接技术来实现。

3 激光焊接技术的优缺点激光焊接受到高度重视的原因是本身具备众多优点:1激光焊接可以确保高质量的接头强度以及较大的深宽比, 而且焊接速度非常快。

2由于激光焊接不用在真空环境中进行,因此可以利用透镜与光纤方式实现远程控制以及自动化生产。

3激光的功率密度很大,对焊接难度大的钛、石英等具有很好的效果,而且可以对不同性能的材料进行焊接。

当然, 激光焊接也有一些缺点:1激光器与焊接系统相关配件比较昂贵,导致初期投资与维护成本则相对较高。

2固体材料吸收激光的效率比较低,因此激光焊接的转化效率都偏低,一般是5%—30%。

3激光焊接的聚焦光斑比较小,对于工件接头的装备精度就比较高,焊接时可能会出现偏差,导致加工误差[2]。

激光焊接技术的研究与应用发展

激光焊接技术的研究与应用发展

激光焊接技术的研究与应用发展引言随着人类科技的不断发展,新型工业技术的应用也不断涌现,其中激光焊接技术以其高效、精确、低污染等优点开创了一项重要的领域。

本文旨在探讨激光焊接技术的研究与应用发展。

第一章:激光焊接技术的基本原理激光焊接是利用能量密度极高的激光束,使被焊接材料在被加热后临界温度以上,迅速熔化并冷却凝固,达到焊接的目的。

其基本原理是激光束的能量穿透被焊接材料,经过吸收和反射,使被焊接材料表层形成高温的融池,通过控制激光束的输出功率、焦距、扫描速度等参数来控制熔池的形成和大小,从而控制焊缝的形状和质量。

第二章:激光焊接技术的优势和应用领域激光焊接技术具有高效精确、无变形、低应力、低变形、低污染等优点,成为现代工业制造中广泛应用的焊接技术之一。

它的主要应用领域包括:1.汽车工业激光焊接技术广泛应用于汽车工业,例如汽车车身或者悬挂系统的焊接,可以大大提升生产效率和质量,降低成本。

2.电子设备激光焊接技术在电子设备中的应用领域也非常广泛,包括微型电机、半导体激光器、LED器件等的封装和连接等。

3.空间科技激光焊接技术在空间科技中也有广泛应用,例如航空发动机的高温合金焊接、太阳能电池板的连接和封装等。

第三章:激光焊接技术的研究和发展自激光焊接技术问世以来,其应用领域不断拓宽,取得了很大发展,但仍有一些问题需要解决:1.焊接材料的适用性激光焊接需要焊接部位材料具有一定的透过光性,对被焊接材料的物理性质也有一定要求。

2.设备技术和维护激光焊接设备的维护成本较高,需要进行适当的维护,而这又需要相关技术支持。

3.焊接工艺的优化目前激光焊接的焊接工艺存在很多参数需要人工调节,需要通过计算机模拟等方式优化工艺,提高焊接质量。

结论激光焊接技术已经在各个领域取得了广泛的应用,随着科技和材料科学不断发展,激光焊接也会逐步完善和优化。

相信在未来的工业制造中,激光焊接技术必将发挥更大的作用。

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技术是一种高效、精密的焊接方法,广泛应用于汽车制造、航天航空、电子电气、金属加工等领域。

它具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快、焊接变形小等优点,因此备受行业的青睐。

本文将对激光焊接技术的原理及工艺进行深入分析,以便更好地应用于实际生产中。

一、激光焊接技术原理激光焊接技术是利用高能密度激光束对工件进行局部加热,使其熔化并与填充材料熔合,从而实现焊接的一种焊接方法。

激光焊接技术的焊接原理主要包括热传导和熔化两个过程。

1. 热传导过程激光束照射到被焊接工件表面时,会迅速将能量转移到工件内部,并在其表面形成一个“热源区”。

在热源区内,温度迅速升高,使金属材料发生相变,从而产生熔化现象。

热传导过程是激光焊接的关键步骤,决定了焊接质量和效率。

2. 熔化过程一旦工件表面温度达到熔点,金属材料便开始熔化,并与填充材料一起形成一层融合的熔池。

激光束的高能密度可以使金属材料迅速熔化,从而实现高速、高效的焊接过程。

二、激光焊接工艺分析激光焊接工艺主要包括焊接设备、工艺参数、焊接过程控制等方面。

下面将分别对这些方面进行分析。

1. 焊接设备激光焊接的设备主要由激光器、光纤传输系统、焊接头及其控制系统等组成。

激光器是激光焊接的核心部件,它产生高能密度的激光束,然后通过光纤传输系统输送到焊接头。

焊接头通过镜片对激光束进行聚焦和调节,然后照射到工件表面进行焊接。

2. 工艺参数激光焊接的工艺参数包括激光功率、焦距、焊接速度、频率等多个方面。

这些参数的选择直接影响到焊接效果和质量。

一般来说,激光功率越大,焊接速度越快,焊接效果越好。

而焦距、频率等参数则需要根据具体的焊接材料和厚度进行调节。

3. 焊接过程控制激光焊接的过程控制是确保焊接质量的关键。

焊接过程需要对激光功率、焊接速度、焦距等参数进行精确控制,同时还需要考虑到工件的热变形、填充材料的均匀性等因素。

现代化的焊接设备通常配备了先进的焊接控制系统,能够通过实时监控和反馈机制来实现焊接过程的精确控制。

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【摘要】本文介绍了激光焊接技术的原理及工艺分析。

在探讨了激光焊接技术在制造业中的应用和研究其重要性。

在详细阐述了激光焊接技术的基本原理、工艺参数分析、与传统焊接技术的比较、优势和局限性,以及在不同材料加工中的应用。

在探讨了激光焊接技术的发展趋势和未来前景,总结了其重要性。

本文旨在为读者提供关于激光焊接技术的全面了解,帮助读者更好地了解其在制造业中的应用和未来发展方向。

【关键词】激光焊接技术、制造业、应用、原理、工艺参数、比较、优势、局限性、材料加工、发展趋势、未来前景、重要性1. 引言1.1 激光焊接技术在制造业中的应用激光焊接技术在制造业中的应用越来越广泛。

随着制造业的快速发展,要求产品质量越来越高,传统焊接技术在某些情况下已经不能满足需求。

而激光焊接技术以其高精度、高效率、低热输入等优点,成为制造业中的热门选择。

在汽车制造领域,激光焊接技术被广泛应用于车身、底盘等部件的连接,能够保证焊接点的牢固性和美观度,提高整车质量。

在航空航天领域,激光焊接技术可以用于航空发动机、飞机结构等部件的焊接,保证了部件的质量和可靠性。

在电子、半导体、医疗器械等行业,激光焊接技术也有着重要的应用。

1.2 研究激光焊接技术的重要性研究激光焊接技术的重要性体现在多个方面。

随着制造业的发展和进步,对产品质量和生产效率的要求越来越高,而激光焊接技术具有高效、精准、无损等优点,能够满足现代制造业对焊接技术的多方面需求。

激光焊接技术的研究不仅可以推动技术的进步和创新,还可以优化生产工艺,提高生产效率,减少材料的浪费,节约能源资源,降低生产成本,从而更好地满足市场需求。

激光焊接技术的研究还可以促进产业结构的升级和转型,推动制造业向更加智能化、自动化和绿色化的方向发展,提高企业的竞争力和核心竞争力。

研究激光焊接技术具有重要的意义和价值,对于推动制造业的发展和提升我国制造业的整体水平都具有重要的作用和意义。

激光焊接论文发展方向论文

激光焊接论文发展方向论文

激光焊接论文发展方向论文【摘要】随着科学技术水平的不断提高,激光焊接在汽车,钢铁,造船等行业得到了广泛的应用,并进一步促进了激光焊接技术的不断发展和进步,这也显示出激光焊接技术的应用前景是非常乐观的,相信激光焊接技术在锅炉制造行业中也将得到广泛应用,也会给企业带来巨大的经济效益。

激光焊接是一种非接触焊接工艺,利用激光能源将若干不同的焊接材料进行拼合,从而择接成一个整体,以满足不同零部件对材料性能的不同要求的焊接工艺。

激光焊接仅在焊点处施加垂直压力,从而能够将产品受到的机械应力降至最低,用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化,以保证焊接质量。

激光焊接与传统择接方法的主要区别就在于二者的热传导方式不同,并且很多因素都会影响到焊接材料对激光束能量的吸收,例如即时激光束的能量密度、激光朿的类型、煌接材料的表面状况都会影响到能量的传输。

激光焊接的两个重要指标是:(溶化效率,即培合区刚好熔化工件所需要的热量与工件吸收的热量之比;(热传输效率,即工件吸收的热量与激光束能量之比。

2.引进激光焊接的优势激光焊接机是利用激光束的高方向性和高功率密度的特点,通过光学系统将激光束聚集于一小区域内形成局部高温,从而使金属熔化焊接起来。

激光加工是无接触加工,能量在短时间内供给,因此能避免对加工点外的热影响,又由于加工时间短,对运动中的物体也能进行加工。

随着经济的不断发展,企业的市场压力不断加大,迫使企业需要寻求新的发展方向,得以在激烈的市场竞争中生存。

激光焊接可以从根本上提高产品质量,增强企业的市场竞争力。

以前采用激光焊接的主要障碍是激光焊接机的价格高,这是因为所需要的激光功率较大。

而近年来激光焊接机每瓦的价格已经下降,因而可与其它焊接工艺竞争,并且激光焊接的运作费用较低,从而使得激光焊接可以进入企业生产流程。

激光焊接的熔透深而且易于控制,熔透深度取决于金属导热率,焊缝的深宽可比电弧焊的大,充分提高产品的焊接质量。

激光焊接应用技术课程论文

激光焊接应用技术课程论文

激光焊接应用技术课程论文一、背景激光焊接与传统焊接技术相比,在焊接精度、效率、可靠性、自动化等方面都具有无可比拟的优越性。

近年来,随着大功率、高性能激光加工设备的不断研制成功,激光焊接技术在日本、美国、英国、德国等发达国家的汽车、能源、电子等工业领域得到快速发展,激光焊接被认为是21世纪最有发展前途的制造技术之一。

当今工业生产中,零件材料与结构的不断更新,生产模式的逐步转变,为激光焊接技术带来了巨大的应用潜能。

经过多年的基础与应用研究,激光焊接技术已具有更高的适应性、更强的加工能力一级更先进的质量检测手段,并在许多行业足部代替一些传统的焊接技术。

二、原理激光焊接通过采用连续或脉冲激光束以实现焊接的目的。

激光焊接可分为热传导型焊接和激光深熔焊接俩种。

功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。

热传导型激光焊接原理为: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。

激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似。

在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。

这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。

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,液态金属四周包围着固体材料。

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,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。

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,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。

激光焊接技术论文

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激光焊接技术论文【摘要】随着激光焊接技术的发展,其可靠性、经济性和耐久性进一步提高,智能化、数字化激光焊接技术和激光复合焊接技术已成为今后的主要研究方向,并将在汽车制造、航天、电子、造船和核能工程等领域得到更广泛的应用,取得更丰硕的成果。

激光技术是美国科学家在1960年研发出来的,激光具有较高的亮度性、方向性,是一种新型的热源;激光焊接是当前最有发展前景的焊接技术,相对于传统焊接方法,质量更好、效率也更快,在各类加工制造业中被广泛的使用。

1、特点1.1密度高、速度快激光焊接技术的功率密度达106-108W/cm2,深宽比最高能够达到10:1;在焊接的过程中,能量密度较大,材料上会出现小孔,激光通过小孔往工件焊接方向传导,而横向传导较少,所以在激光焊接的过程中,速度较快,能量比较集中。

1.2输入量小激光焊接热输入量小,热影响区小,焊接变形小。

由于激光焊接功率密度高,所以很小的热输入量就可以实现良好的焊接,从而热影响区及焊接变形很小。

1.3焊缝力学性能激光焊缝力学性能好,力学性能强于母材。

焊缝强度高、焊接速度快、焊缝窄且表面状态好,免去焊后清理等工作。

2、工艺参数以及工艺特点2.1工艺参数①离焦量:离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。

离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。

离焦方式有两种:正离焦和负离焦。

焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。

当正负离焦量相等时,所对应平面的功率密度近似相同,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50~200μs时材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸气,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。

与此同时,高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。

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、气化,使光能向材料更深处传递。

所以实际应用中熔深较大时,应采用负离焦,焊接薄材料时宜采用正离焦。

先进焊接技术论文

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先进焊接技术论文焊接是一种金属加工工艺,它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。

下面是小编精心推荐的先进焊接技术论文,希望你能有所感触!先进焊接技术论文一:激光焊接技术研究摘要:传统的焊接方法一般都有焊接温度高、工艺过程复杂、焊接条件苛刻等特点,激光焊接以激光束为能源,冲击在焊件接头上。

激光束可由平面光学元件导引,随后再以反射聚焦镜片或元件将光束投射在焊缝上。

激光焊接能量集中使得线能量小、热影响区窄、焊接变形小,可以实现用小功率激光器焊接厚大的零件,同时能够改善焊缝质量,获得硬度和塑性较好的焊接接头,成为许多材料焊接成形的重要手段。

关键词:激光焊接;焊接性能中图分类号:TB756 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)32-0016-03传统的焊接方法一般都有焊接温度高、工艺过程复杂、焊接条件苛刻等特点,特别是高的焊接温度,容易带来许多问题,如对材料的物理性能(如热膨胀系数)的不匹配更为敏感,或者可能引起工件变形甚至材料的有些性质(如光学性质)丧失或改变。

对于非金属材料的连接,传统的方法有钎焊、热压扩散焊等。

现在又发展了许多新技术,包括摩擦焊、电子束焊接、超声波焊接、中性原子照射法等。

比如对玻璃与金属的封接,传统的方法采用熔接或者胶接。

熔接温度高、接头应力高,而胶接连接强度不高、不耐腐蚀、容易老化等。

现代激光焊接技术已经有了较大的发展,激光焊接是一种利用激光束与材料相互作用的原理来实现材料固态连接的一种焊接方法,在某种程度上可以克服一些传统方法存在的问题。

1 激光器1960年,世界上的第一个激光束利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生,因受限于晶体的热容量,只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。

虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10~6瓦,但仍属于低能量输出。

使用钕(Nd)为激发元素的钇铝石榴石晶棒(Nd:YAG)可产生1~8 kW 的连续单一波长光束。

YAG激光波长为1.06 um,可以通过柔性光纤连接到激光加工头,设备布局灵活,适用焊接厚度0.5~6 mm的焊接件。

激光焊——结课论文

激光焊——结课论文

激光焊接概述——《先进连接技术》结课论文姓名:郑敏学好:08850141班级:焊接(1)班目录第一章激光焊 (3)1、概念 (3)2、优点 (3)3、基本原理 (3)4、激光焊接设备的组成 (4)5、激光焊新方法 (4)6、激光焊接在工业中的应用情况 (4)7、激光焊的发展 (6)八、激光焊接在制造业中的应用还需解决如下任务 (6)第二章激光表面强化 (6)1、原理 (6)2、作用 (6)3、激光表面强化技术分类 (7)4、激光表面强化技术的特点 (7)5、缺点: (7)6、激光表面强化设备 (7)第二章激光切割 (8)1、应用 (8)2、激光切割的机理和分类 (8)3、激光切割特点 (8)第一章激光焊1、概念激光焊(laser beam welding, LBW)是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高度精密的焊接方法。

2、优点(1)焊缝组织多为极细的树枝晶,接头综合力学性能优良;(2)激光焊接过程中存在着净化效应,焊缝中有害杂质含量较低,有更好的抗气孔和抗裂纹能力;(3)焊接线能量小,焊道窄,焊缝深宽比大,热影响区极窄,工件收缩和变形小;(4)焊接生产效率高,可进行精确焊接并易实现生产过程的自动化;(5)较易于实现一种材料和非对称接头的焊接;(6)可焊到性好,能够焊接其他焊接方法难以焊道的位置;(7)属于非接触焊接,接近焊区的距离比电弧焊的要求低,焊区材料的疲劳强度比电子束高;(8)非常适合焊接薄板合金材料,尤其是印刷电路板一类的电子器件的焊接;(9)激光不受电磁场影响,不存在X射线防护,也不需要真空条件。

3、基本原理(1)激光焊接的基本过程使用经光学系统聚焦后具有高功率密度的激光束照射到焊接材料表面,利用材料对光能的吸收来对其进行加热、熔化,再经过冷却结晶而形成焊接接头的一种熔化焊过程。

(2)激光焊机理按激光器输出能量的方式不同,激光焊分为脉冲激光焊和连续激光焊,按激光聚焦后光斑上功率密度的不同,激光焊可分为传热焊和深熔焊。

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摘要激光束作为一种高能量密度的热源,由于其潜的优势,使其在焊接领域得到了迅速的发展和应用,已逐渐成为传统焊接技术的补充和发展,对其工艺方法的深入研究可为其在国内的应用建立良好的基础;另一方面,焊接过程是一个高度非线性、多变量耦合,同时具有大量随机不确定因素的复杂过程,而人工神经网络(ANN)由于其具有非线性映射及自学习等特点,使其在焊接领域的研究中与传统方法相比具有一定优势。

本文通过对YAG 激光深熔焊试验的正交设计和对试验数据的分析,采用人工神经网络的方法,建立网络模型,并且基于MATLAB软件,编程实现了YAG激光深熔焊的熔深预测和针对不同熔深要求对主要工艺参数的预测一、激光焊接的主要特性激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。

20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,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、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。

获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。

(1)可将入热量降到最低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦最低。

(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。

(3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。

且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至最低。

(4)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。

(5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。

(6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相近的部件,(7)可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。

(8)易于以自动化进行高速焊接,亦可以数位或电脑控制。

(9)焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。

(10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能精确的对准焊件。

(11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属(12)不需真空,亦不需做X射线防护。

(13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达10:1(14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

激光焊接的主要缺点(1)焊件位置需非常精确,务必在激光束的聚焦范围内。

(2)焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。

(3)最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件,生产线上不适合使用激光焊接。

(4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变。

(5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。

(6)能量转换效率太低,通常低于10%。

(7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。

(8)设备昂贵。

三、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。

四、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。

五、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。

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六、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、激光深熔焊的特征及优点。

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。

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。

4、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。

七、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。

(end)。

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