激光焊接实验报告
【最新2018】激光焊接实训心得-优秀word范文 (16页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==激光焊接实训心得篇一:激光焊接实验报告激光焊接实验报告白生文 201X010462 机械13班1.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缝成形的影响规律,利用实验方法获得焦点位置、激光功率和焊接速度等对激光焊接焊缝成形的影响规律。
3.测定焦点位置对激光焊接熔化效率的影响曲线。
2.实验原理激光焊接系统一般由激光器、光路传输、聚焦系统和工作台组成。
常用的激光器有两种,一种是以CO2气体为工作物质的CO2激光器,可以输出10.6μm波长的连续或脉冲激光;另一种是以掺铷钇铝石榴石晶体为工作物质的固体激光器,简称YAG激光器,可以输出1.06μm波长的连续或脉冲激光。
激光焊接有两种模式,一种是基于小孔效应的激光深熔焊,另外一种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5×105??/cm2的激光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壁传递的能量所熔化。
随着光束的移动,小孔前壁的液态金属被连续蒸发,小孔就以一种动态平衡的状态向前移动,包围小孔的熔融金属沿小孔周围向后流动,随后冷却并凝固形成焊缝。
激光热导焊功率密度低于5×105??/cm2,由于金属对激光的反射率较高,这种焊接方法获得的焊缝熔深很小。
在激光焊接中,激光功率、焊接速度和焦点位置是影响焊缝的主要参数。
可以用控制变量法逐个研究各因素对激光焊接焊缝成形的影响。
写一篇激光焊接个人实习总结
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写一篇激光焊接个人实习总结## Internship Summary: Laser Welding.English Answer:Throughout my internship experience in laser welding, I have gained valuable theoretical knowledge and practical skills. I became proficient in operating different types of laser welding machines and utilizing various materials and techniques. I also acquired expertise in designing and optimizing welding parameters for specific applications.My involvement in real-world projects allowed me to apply my knowledge and troubleshoot welding issues effectively. I developed a comprehensive understanding of the laser welding process and its application in various industries. Furthermore, I had opportunities to collaborate with engineers and technicians, fostering my communication and teamwork abilities.This internship has been an invaluable experience that has enhanced my technical capabilities in laser welding and fostered my professional development.中文回答:实习总结,激光焊接。
激光焊接实验报告
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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
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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。
激光焊接实验报告
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激光焊接实验报告一、实验目的1、理解激光焊接的基本原理及特点,熟悉运用激光进行金属焊接的具体过程。
与YAG 两种激光器的焊接过程,理解其焊接方式的条件及形成机理。
2、观察CO23、掌握激光焊接机床及机械手的基本操作步骤和方法,能够进行简单的焊接操作。
4、掌握金相测量方法,观察和记录焊接实验现象,测量熔深、熔宽,并对焊接结果进行合理分析。
5、了解激光焊接的应用。
二、实验原理2.1 激光焊接原理激光焊接采用连续或脉冲激光束实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
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。
图1 是CO2 激光器焊接结构图。
激光器焊接结构图图1 CO2在焊接金属的过程中,随着激光功率密度提高,材料表面会发生一系列变化,其包括表面温度升高、熔化、气化、形成小孔并出现光致等离子体。
不同功率密度激光焊接金属材料时的主要过程如图2所示。
当激光功率密度小于104W/cm2数量级时,金属吸收激光能量只引起材料表层温度的升高,并没有发生熔化。
当功率密度在大于104W/cm2小于106W/cm2数量级范围内时,金属料表层发生熔化。
功率密度达到106W/cm2数量级时,材料表面在激光束的作用下发生气化,在气化反冲压力的作用下,液态熔池向下凹陷形成深熔小孔。
同时,伴随有金属蒸汽电离形成光致等离子体的现象。
当功率密度大于107W/cm2时,光致等离子体将逆着激光束的入射方向传输,形成等离子体云团,出现等离子体对激光的屏蔽现象。
图2 不同功率密度激光辐照金属材料的主要物理过程2.2激光焊接模式根据是否产生小孔效应可以把激光焊接分为两种模式,即热导焊模式和深熔焊模式。
2.2.1、激光热传导焊接激光加热加工表面,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、峰值功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池,如图3(a)所示。
激光焊实习报告
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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。
激光焊接作报告
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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。
激光焊实习报告
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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。
焊接新技术实习报告
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一、实习背景随着科技的不断发展,焊接技术也在不断创新与进步。
为了更好地适应现代工业的需求,提升焊接质量与效率,我国焊接行业不断引入新技术、新工艺。
本实习报告旨在通过实际操作,了解和掌握焊接新技术,提升自身的焊接技能。
二、实习目的1. 熟悉焊接新技术的原理和特点;2. 掌握焊接新技术的操作方法;3. 培养焊接新技术的应用能力;4. 提高焊接质量与效率。
三、实习内容1. 激光焊接技术激光焊接技术是一种利用高能量激光束在极短时间内对材料进行局部加热,使材料熔化并迅速凝固,从而实现连接的技术。
其具有以下特点:(1)焊接速度快,热影响区小,焊接质量高;(2)焊接过程可控性强,可实现自动化焊接;(3)适用于各种金属材料,包括不锈钢、铝合金、钛合金等。
在实习过程中,我们学习了激光焊接设备的操作方法,并实际操作了激光焊接机。
通过调整激光功率、焊接速度等参数,实现了对不锈钢、铝合金等材料的焊接。
2. 电子束焊接技术电子束焊接技术是利用高速运动的电子流在真空中对材料进行加热,使材料熔化并迅速凝固,从而实现连接的技术。
其具有以下特点:(1)焊接温度高,熔深大,适用于厚板焊接;(2)焊接过程可控性强,可实现自动化焊接;(3)适用于各种金属材料,包括钛合金、镍基合金等。
在实习过程中,我们学习了电子束焊接设备的操作方法,并实际操作了电子束焊接机。
通过调整电子束能量、焊接速度等参数,实现了对钛合金、镍基合金等材料的焊接。
3. 摩擦焊接技术摩擦焊接技术是利用摩擦产生的热量使材料表面熔化,然后施加压力使材料连接在一起的技术。
其具有以下特点:(1)焊接过程简单,设备投资少;(2)焊接速度快,生产效率高;(3)适用于各种金属材料,包括不锈钢、铝合金、钛合金等。
在实习过程中,我们学习了摩擦焊接设备的操作方法,并实际操作了摩擦焊接机。
通过调整摩擦转速、焊接压力等参数,实现了对不锈钢、铝合金等材料的焊接。
4. 超声波焊接技术超声波焊接技术是利用超声波振动产生的机械能对材料进行加热,使材料表面熔化并迅速凝固,从而实现连接的技术。
激光焊接研究报告
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激光焊接研究报告
激光焊接是一种高能量密度、高速度、高度集中的焊接方法。
它通过将一束激光束聚焦在焊接接头上,通过光能的传递引起热能的转化,从而实现接头之间的熔化和连接。
激光焊接具有许多优点,例如焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等。
这使得激光焊接在各种材料的焊接中得到了广泛的应用,特别是在航天航空、汽车制造、电子器件等领域。
然而,激光焊接仍然存在一些问题需要解决。
首先,激光焊接设备的价格较高,对于一些中小型企业来说,成本较高。
其次,激光焊接过程对工件的表面质量要求较高,需要进行表面处理以提高焊接质量。
同时,激光焊接对操作人员要求较高,需要具备较高的专业知识和操作技能。
针对这些问题,目前的研究主要集中在以下几个方面。
首先,如何降低激光焊接设备的成本,以便更多的企业能够使用激光焊接技术。
其次,如何提高激光焊接的效率和焊接质量,进一步扩大激光焊接的应用范围。
同时,研究人员还在探索新的焊接材料和工艺,以满足不同行业对焊接质量和性能的要求。
总的来说,激光焊接作为一种先进的焊接技术,具有广阔的应用前景。
随着研究的深入和技术的进步,相信激光焊接将在各个领域发挥更大的作用。
激光焊接实验报告
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激光焊接实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对激光焊接技术的研究和实践,探究其在金属材料焊接中的应用效果,以及对焊接接头的性能和质量的影响。
二、实验原理。
激光焊接是利用高能密度的激光束对焊接材料进行加热,使其瞬间熔化并在熔池中形成一定的凝固结构,从而实现焊接的工艺。
其主要特点包括焊接速度快、热影响小、焊缝狭窄、热变形小等优点。
三、实验材料和设备。
1. 实验材料,选取了不同种类和厚度的金属材料作为焊接试件,如不锈钢、铝合金等。
2. 实验设备,激光焊接机、激光功率控制器、焊接工作台、激光测温仪等。
四、实验步骤。
1. 准备工作,清洁焊接试件表面,调整激光功率和焦距。
2. 焊接实验,根据实验要求,进行不同材料和厚度的焊接试验,记录焊接参数和焊接过程中的温度变化。
3. 焊接接头分析,对焊接接头进行断面观察、金相分析、力学性能测试等,评估焊接接头的质量和性能。
五、实验结果与分析。
通过对不同材料和厚度的焊接试验,得出了如下结论:1. 激光焊接对不同金属材料有着不同的适用性,需要根据具体材料选择合适的焊接参数和工艺;2. 激光焊接接头的断面呈现出细密的晶粒结构,焊缝形态良好,具有较高的强度和韧性;3. 随着焊接速度的增加,焊接接头的热影响区减小,但焊缝形态和质量也会受到一定影响。
六、实验结论。
本实验通过对激光焊接技术的研究和实践,得出了以下结论:1. 激光焊接技术在金属材料焊接中具有较高的适用性和优越的焊接效果;2. 合理调整焊接参数和工艺,可以获得高质量的焊接接头;3. 激光焊接技术对金属材料的选择、表面处理等有一定要求,需要结合具体情况进行优化。
七、实验改进和展望。
在今后的研究中,可以进一步探索激光焊接技术在不同材料、不同厚度的焊接中的应用,优化焊接工艺,提高焊接接头的性能和质量。
同时,也可以结合其他焊接技术,进行多种技术的组合应用,以满足不同工程领域对焊接接头的需求。
八、参考文献。
1. 李明,激光焊接技术及应用,机械工业出版社,2018。
激光焊接实训报告
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一、实训目的本次激光焊接实训的主要目的是使学生了解激光焊接的基本原理、操作方法以及应用领域,提高学生的实际操作技能,培养学生的创新精神和团队协作能力。
二、实训时间2023年2月18日至2023年2月24日三、实训地点XX大学工程实训中心四、实训内容1. 激光焊接的基本原理(1)激光焊接是利用高能密度的激光束对材料进行加热,使材料局部熔化并迅速凝固,从而实现连接的一种焊接方法。
(2)激光焊接具有以下特点:焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高、自动化程度高、适用范围广等。
2. 激光焊接设备(1)激光发生器:产生激光束的核心设备,包括固体激光器、气体激光器和光纤激光器等。
(2)激光焊接系统:由激光发生器、光学系统、功率调节系统、控制系统、焊接平台等组成。
(3)辅助设备:包括送丝机、气体保护系统、焊接电源等。
3. 激光焊接操作方法(1)焊接参数选择:根据材料、厚度、形状等因素,合理选择激光功率、扫描速度、光斑直径等参数。
(2)焊接过程:将激光束聚焦在待焊接部位,控制激光功率和扫描速度,使材料局部熔化并迅速凝固。
(3)焊接质量检测:通过金相显微镜、力学性能测试等方法,对焊接接头进行质量检测。
4. 激光焊接应用领域(1)航空航天:用于飞机、导弹等结构件的焊接。
(2)汽车制造:用于汽车发动机、变速箱等零部件的焊接。
(3)电子设备:用于电子设备的微型焊接。
(4)精密仪器:用于精密仪器的微型焊接。
五、实训过程及结果1. 实训过程(1)了解激光焊接的基本原理、设备、操作方法等。
(2)学习焊接参数的选择方法,进行焊接实验。
(3)对焊接接头进行质量检测,分析焊接效果。
2. 实训结果(1)掌握了激光焊接的基本原理和操作方法。
(2)学会了焊接参数的选择和调整。
(3)提高了焊接质量,降低了焊接缺陷。
(4)培养了团队协作能力和创新精神。
六、实训心得体会1. 激光焊接技术具有高效、优质、环保等优点,在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有广泛的应用前景。
激光焊顶岗实习报告
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激光焊接是一种先进的焊接技术,利用高能量密度的激光束对金属材料进行局部加热,使其熔化并连接在一起。
近年来,随着激光技术的不断发展,激光焊接在制造业中的应用越来越广泛。
为了更好地了解激光焊接技术及其在实际生产中的应用,我选择了激光焊接岗位进行实习。
实习期间,我所在的激光焊接生产线主要负责汽车零部件的焊接工作。
在这个过程中,我深刻体会到了激光焊接技术的优势和特点。
首先,激光焊接具有高能量密度、深熔透性和高焊接速度的特点,能够实现高效、高质量的焊接效果。
其次,激光焊接过程自动化程度高,操作简便,易于实现焊接过程的监控和控制。
此外,激光焊接还可以实现复杂焊接工艺的加工,如焊接曲线、焊接轨迹等。
在实习过程中,我认真学习了激光焊接设备的工作原理和操作方法,并积极参与到实际生产中。
通过实际操作,我掌握了激光焊接的基本技能,如激光束的聚焦、调整和控制等。
同时,我还学会了如何根据不同的焊接材料和焊接要求,调整激光焊接参数,以实现最佳的焊接效果。
在实际生产中,我注意到激光焊接过程中可能会出现一些问题,如焊接裂纹、气孔和焊接变形等。
为了克服这些问题,我认真学习了焊接工艺和焊接参数的选择,并积极向同事请教经验。
通过不断实践和探索,我逐渐掌握了如何避免和解决这些问题的方法。
通过这次实习,我认识到激光焊接技术在制造业中的重要地位和广泛应用。
随着激光技术的不断发展,激光焊接技术将在未来制造业中发挥更大的作用。
同时,我也意识到理论知识在实际操作中的重要性,只有掌握了扎实的理论知识,才能在实际工作中游刃有余。
总之,这次激光焊接岗位的实习让我受益匪浅。
通过实习,我不仅掌握了激光焊接的基本技能和工艺,还培养了我动手能力和团队协作精神。
我相信这次实习经历将对我今后的工作和学习产生积极的影响。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的专业素养,为我国制造业的发展贡献自己的力量。
激光焊接实习总结
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激光焊接实习总结一、实习目的和背景我在某公司进行了为期一个月的激光焊接实习。
本次实习的目的是帮助我了解和掌握激光焊接技术,并将理论知识应用到实际操作中,提升自己在激光焊接领域的专业能力。
二、实习内容和过程1. 理论学习在实习开始之前,我首先进行了一段时间的激光焊接理论学习。
我了解到激光焊接是一种利用激光束对材料进行熔化和连接的技术。
通过学习激光焊接的原理、设备和工艺参数等知识,我对激光焊接的工作方式和特点有了更深入的理解。
2. 设备使用在实习的过程中,我有机会亲自操作激光焊接设备。
通过实际操作,我学会了如何正确设置和调整激光焊接的参数,包括激光功率、焊接速度、焊缝形状等。
同时,我还学会了如何正确安全地操作激光设备,以及如何进行设备的日常维护和保养。
3. 实际焊接操作在实习的后期,我有机会参与实际的焊接工作。
我使用激光焊接设备对不同材料进行焊接,包括金属材料和非金属材料。
在实际操作中,我遇到了一些问题和挑战,例如焊接过程中的温度控制和焊缝质量检测等。
通过和导师的交流和指导,我逐渐掌握了解决这些问题的方法和技巧。
三、实习收获1. 理论知识应用通过实际实习,我将之前学习到的激光焊接理论知识应用到了实际操作中。
我认识到实际操作中的很多问题和挑战都需要依靠理论知识进行分析和解决,而光靠经验和技巧是不够的。
通过理论知识的应用,我能够更加有效地进行焊接操作,并且能够预防和解决一些可能出现的问题。
2. 团队合作能力在实习中,我与其他实习生和导师一起工作,进行了一些团队项目和任务。
通过团队合作,我学会了与他人沟通和协作,学会了相互支持和配合。
在团队合作中,我还学会了倾听他人的意见和建议,并将其融入到工作中,以提高团队的整体效果。
3. 自我技能提升通过这次激光焊接实习,我在激光焊接技术方面的能力得到了提高。
我不仅学会了正确使用激光焊接设备,还掌握了一些焊接技巧和经验。
同时,我也意识到自己在实际操作中的不足之处,例如焊接速度控制和焊缝质量检测等方面,这些都将成为我今后进一步提升自己的方向。
激光焊的实验报告总结
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激光焊的实验报告总结
本次实验主要是探究激光焊技术的原理和应用。
首先进行了激光焊实验的前期准备工作,包括激光器的调试和操作规范的学习。
然后根据实验步骤,使用激光焊设备对不同材料的焊接进行了实验操作。
通过实验发现,激光焊技术具有以下优点。
首先,激光焊作业过程中无需直接接触焊接材料,避免了传统焊接过程对材料的破坏。
其次,由于激光束的热量密度高,焊接速度快,因此焊缝热影响区较小,避免了热影响导致的材料变形和晶粒长大。
同时,激光焊还具有焊缝质量高、焊缝形式美观等优点。
实验中还发现了一些激光焊技术的不足之处。
首先是设备和操作要求较高,操作人员需要经过专业培训和严格的操作规范。
其次,激光焊技术的设备成本较高,对于一些小型企业来说,可能难以负担。
此外,激光焊技术对焊接材料的要求较高,只适用于某些特定的材料。
总的来说,本次实验的结果验证了激光焊技术的可行性和优点,并且为我们进一步研究和应用激光焊技术提供了实验基础。
在今后的工程实践中,激光焊技术有望替代传统焊接技术,成为一种高效、精确和安全的焊接方法。
然而,面对激光焊技术的挑战和限制,我们还需要继续深入研究和改进,提高激光焊技术的应用范围和效果。
最后,感谢老师和助教在实验过程中的指导和帮助,使我们能够顺利完成实验并获得了宝贵的实践经验。
这次实验不仅增强
了我们对激光焊技术的理论认识,还培养了我们的团队合作意识和实验操作能力。
希望在今后的学习和工作中能够充分发挥所学,为科学研究和技术发展做出贡献。
激光焊接实验报告
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激光焊接实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过激光焊接技术,研究不同工艺参数对焊接质量的影响,探讨激光焊接在工业生产中的应用前景。
二、实验原理。
激光焊接是利用高能激光束对工件进行加热,通过熔融和凝固来实现焊接的一种高效精密焊接方法。
激光焊接具有热输入小、热影响区小、焊缝窄、变形小、焊缝质量高等优点,因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
三、实验材料和设备。
实验材料,不同厚度和材质的金属工件。
实验设备,激光焊接机、激光功率计、光斑质量分析仪、焊接参数监测仪等。
四、实验步骤。
1. 准备工作,选择不同材质和厚度的金属工件,清洁表面并进行预热处理。
2. 设置焊接参数,根据实验要求,确定激光功率、焦距、焊缝形状、焊接速度等参数。
3. 进行焊接实验,根据设定的参数,进行激光焊接实验,并实时监测焊接过程中的温度、焊缝形貌、焊接质量等参数。
4. 分析实验结果,对焊接后的工件进行断口分析、金相组织观察等,评估不同参数下的焊接质量。
五、实验结果与分析。
通过实验,我们发现激光功率对焊接质量有着显著影响,过高或过低的激光功率都会导致焊接质量下降;焦距的选择也对焊接质量有一定影响,合适的焦距可以得到更好的焊接效果;此外,焊接速度、激光束形状等参数也会影响焊接质量。
通过对实验结果的分析,我们可以得出不同工艺参数下的最佳焊接条件,为激光焊接工艺的优化提供了重要依据。
六、实验结论。
激光焊接是一种高效、精密的焊接方法,通过合理选择焊接参数,可以获得高质量的焊接接头。
在实际应用中,需要根据具体工件材料、厚度等情况,合理调整焊接参数,以获得最佳的焊接效果。
激光焊接技术具有广阔的应用前景,将在未来的制造业中发挥重要作用。
七、参考文献。
[1] 张三, 李四. 激光焊接技术及应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 激光焊接参数对焊接质量的影响[J]. 焊接, 2015, 28(3): 45-50.以上为本次激光焊接实验的报告内容,希望能对相关领域的研究和实践有所帮助。
激光焊接实验报告
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实验报告思考题1.激光产生的机理是什么?2. 激光器可以分为哪几类?3. 激光焊接技术有哪些特点,与传统的焊接方法相比,有何异同。
4. 影响激光焊接工艺的主要参数有哪些?1.受激辐射是当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁,发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光。
在激光器中,发生的辐射就是受激辐射,它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样。
任何的受激发光系统,即有受激辐射,也有受激吸收,只有受激辐射占优势,才能把外来光放大而发出激光。
而一般光源中都是受激吸收占优势,只有粒子的平衡态被打破,使高能态的粒子数大于低能态的粒子数(这样情况称为离子数反转),才能发出激光。
2.3. 激光焊接的主要优点速度快、深度大、变形小;能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单;可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊;激光聚焦后,功率密度高,深宽比可达5:1,最高可达10:1;可进行微型焊接,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;可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接;激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工电阻焊、氩弧焊、电子束焊、等离子焊等。
电阻焊:通过工件电阻发热来实施焊接。
工件易变形,电阻焊所用电极需要经常维护以清除氧化物,激光焊接薄金属时并不接触工件氩弧焊:用非消耗电极及保护气体,用来焊接薄工件,但焊接速度较慢,且热输入远大于比激光焊,易产生变形。
等离子焊:与氩弧焊类似,但其焊炬会产生压缩电弧,以提高弧温和能量密度,它比氩弧焊速度快,熔深大,但逊于激光焊。
电子束焊:靠一束加速高能电子流撞击工件,在工件表面很小面积内产生巨大的热,形成“小孔”效应,从而实施深熔焊接。
电子束焊的主要缺点是需要高真空环境以防止电子散射。
4.影响焊接质量的工艺参数焊接功率激光深熔焊接时,熔深与光束功率密度相关。
当光斑直径一定时,功率越高,熔深越大,焊接速度也越快。
激光焊接分析报告
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激光焊接分析报告1. 简介激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法,广泛应用于工业制造领域。
本文将对激光焊接进行分析,从原理、设备和应用等方面进行介绍。
2. 激光焊接原理激光焊接利用激光束的高能量密度将工件的焊接部位瞬间加热到熔点,并通过控制激光束的位置和焊接时间来实现焊接。
激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优点。
3. 激光焊接设备激光焊接设备主要包括激光源、光纤传输系统、焊接头和控制系统等部分。
激光源产生高能量的激光束,光纤传输系统将激光束传输到焊接头,焊接头控制激光束的位置和焊接时间,控制系统对焊接过程进行监控和控制。
4. 激光焊接的应用4.1 汽车制造激光焊接在汽车制造中得到了广泛应用。
它可以用于焊接汽车车身的各种部件,如车门、车顶等。
激光焊接可以提高焊接质量和生产效率,减少人工工作量,降低生产成本。
4.2 电子制造在电子制造领域,激光焊接可以用于焊接电子元器件,如电路板上的焊接点。
激光焊接可以实现高精度的焊接,避免了传统焊接方法可能引起的热损伤。
4.3 航空航天激光焊接在航空航天领域的应用也很广泛。
激光焊接可以用于焊接飞机的结构件、发动机部件等。
激光焊接可以提供高强度的焊接连接,适应复杂的结构需求。
5. 激光焊接的优缺点5.1 优点激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优点。
同时,激光焊接可以实现自动化控制,提高生产效率。
5.2 缺点激光焊接设备价格较高,维护成本较大。
此外,激光焊接对工件表面的准备要求较高,不能处理表面含有油污、氧化膜等杂质的工件。
6. 激光焊接的发展趋势激光焊接技术在不断发展中,未来有望实现更高的焊接精度和效率。
随着激光器设备技术的进步,激光焊接将在更多领域得到应用,如电子行业、医疗器械制造等。
7. 结论激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接方法,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展,激光焊接将在工业制造中发挥越来越重要的作用。
激光焊焊接实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的本次实验旨在研究激光焊接技术在金属焊接中的应用,通过对不同金属材料的激光焊接实验,了解激光焊接的原理、工艺参数对焊接质量的影响,并掌握激光焊接的基本操作技能。
二、实验原理激光焊接是利用高功率密度的激光束对金属材料进行局部加热,使材料迅速熔化并形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊接具有热影响区小、焊接速度快、变形小、焊缝质量高等优点。
三、实验材料及设备1. 实验材料:低碳钢、不锈钢、铝等金属板材。
2. 实验设备:激光焊接机、焊接电源、焊件夹具、焊件切割机、金相显微镜等。
四、实验步骤1. 根据实验要求,选择合适的激光焊接设备。
2. 根据金属材料的特性,确定激光焊接的工艺参数,如激光功率、扫描速度、光斑直径等。
3. 将金属板材切割成所需尺寸,并进行打磨处理。
4. 将金属板材放置在焊件夹具上,调整好夹具的固定位置。
5. 启动激光焊接机,进行激光焊接实验。
6. 焊接完成后,对焊缝进行外观检查,去除焊缝表面的氧化物和飞溅物。
7. 对焊缝进行力学性能测试,如拉伸试验、冲击试验等。
8. 对焊缝进行金相组织分析,观察焊缝的微观结构。
五、实验结果与分析1. 激光焊接工艺参数对焊接质量的影响实验结果表明,激光功率、扫描速度、光斑直径等工艺参数对焊接质量有显著影响。
(1)激光功率:激光功率越高,焊接速度越快,焊缝宽度越大,但焊接质量越好。
(2)扫描速度:扫描速度越快,焊接速度越快,焊缝宽度越小,但焊接质量较差。
(3)光斑直径:光斑直径越小,焊接质量越好,但焊接速度较慢。
2. 金属材料的激光焊接性能实验结果表明,不同金属材料的激光焊接性能存在差异。
(1)低碳钢:低碳钢具有良好的激光焊接性能,焊接质量较高。
(2)不锈钢:不锈钢的激光焊接性能较好,但需要注意避免氧化。
(3)铝:铝的激光焊接性能较差,容易产生气孔和裂纹。
3. 焊接接头的力学性能实验结果表明,激光焊接接头的力学性能较好,能满足工程应用要求。
(1)拉伸试验:激光焊接接头的抗拉强度较高,能满足工程应用要求。
激光制造技术实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的本次实验旨在了解激光制造技术的原理和应用,掌握激光加工的基本操作方法,并通过实验验证激光在材料加工中的优势。
二、实验原理激光制造技术是利用高能量密度的激光束对材料进行加工的一种技术。
激光加工具有以下特点:1. 加工速度快,效率高;2. 加工精度高,可实现微米级加工;3. 可实现复杂形状的加工,适应性强;4. 对材料热影响小,加工质量好;5. 可实现自动化、智能化加工。
激光加工的基本原理是:当激光束照射到材料表面时,材料表面吸收激光能量,温度迅速升高,局部熔化、蒸发,形成等离子体。
等离子体迅速膨胀,将周围的材料带走,从而实现加工。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:激光加工设备、显微镜、数控机床、激光功率计、激光束探测器等;2. 实验材料:不锈钢、铝合金、铜等金属材料。
四、实验步骤1. 准备工作:检查激光加工设备,确保设备正常工作;2. 设置参数:根据加工要求,设置激光功率、加工速度、加工深度等参数;3. 加工实验:将待加工材料放置在加工设备上,启动激光加工设备进行加工;4. 检查加工效果:通过显微镜观察加工表面,分析加工质量;5. 记录数据:记录加工过程中的各项参数及加工效果。
五、实验结果与分析1. 加工效果:实验过程中,激光加工设备对不锈钢、铝合金、铜等金属材料进行了加工,加工表面光滑,无明显缺陷;2. 加工质量:通过显微镜观察,加工表面无明显裂纹、气孔等缺陷,加工质量良好;3. 加工参数:根据实验结果,分析不同激光功率、加工速度、加工深度等参数对加工效果的影响。
六、实验结论1. 激光加工技术具有加工速度快、精度高、适应性强等特点,在材料加工领域具有广泛的应用前景;2. 通过调整激光功率、加工速度、加工深度等参数,可以实现对不同材料的加工;3. 激光加工技术在加工过程中对材料的热影响小,加工质量良好。
七、实验注意事项1. 操作过程中,严格遵守激光加工设备的安全操作规程,确保人身安全;2. 加工过程中,注意观察加工效果,及时调整参数;3. 实验结束后,清理加工设备,确保设备正常工作。
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激光焊接实验报告一、实验目的1、理解激光焊接的基本原理及特点,熟悉运用激光进行金属焊接的具体过程。
与YAG 两种激光器的焊接过程,理解其焊接方式的条件及形成机理。
2、观察CO23、掌握激光焊接机床及机械手的基本操作步骤和方法,能够进行简单的焊接操作。
4、掌握金相测量方法,观察和记录焊接实验现象,测量熔深、熔宽,并对焊接结果进行合理分析。
5、了解激光焊接的应用。
二、实验原理2.1 激光焊接原理激光焊接采用连续或脉冲激光束实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
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。
图1 是CO2 激光器焊接结构图。
图1 CO2激光器焊接结构图在焊接金属的过程中,随着激光功率密度提高,材料表面会发生一系列变化,其包括表面温度升高、熔化、气化、形成小孔并出现光致等离子体。
不同功率密度激光焊接金属材料时的主要过程如图2所示。
当激光功率密度小于104W/cm2数量级时,金属吸收激光能量只引起材料表层温度的升高,并没有发生熔化。
当功率密度在大于104W/cm2小于106W/cm2数量级范围内时,金属料表层发生熔化。
功率密度达到106W/cm2数量级时,材料表面在激光束的作用下发生气化,在气化反冲压力的作用下,液态熔池向下凹陷形成深熔小孔。
同时,伴随有金属蒸汽电离形成光致等离子体的现象。
当功率密度大于107W/cm2时,光致等离子体将逆着激光束的入射方向传输,形成等离子体云团,出现等离子体对激光的屏蔽现象。
图2 不同功率密度激光辐照金属材料的主要物理过程2.2激光焊接模式根据是否产生小孔效应可以把激光焊接分为两种模式,即热导焊模式和深熔焊模式。
2.2.1、激光热传导焊接激光加热加工表面,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、峰值功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池,如图3(a)所示。
当焊接熔池在金属蒸汽反冲压力作用下向下凹陷形成深熔小孔后,材料对激光的吸收将发生突变。
材料的吸收率将不再仅与激光波长、金属特性和材料表面状态有关,而主要取决小孔效应和等离子体与激光的相互作用等因素,此时焊接模式由热导焊接转变为深熔焊接。
2.2.2、激光深熔焊接激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,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激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸汽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°C 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(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。
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。
也就是说,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,如图3(b)所示。
上述过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易达到每分钟数米。
a 激光热导焊示意图b 激光深熔焊示意图图3 激光焊接原理图2.3激光束自聚焦过程激光束作用金属材料表面时,在低功率密度情况下,金属材料对激光的吸收仅发生在表面很薄区域内,使表面温度升高。
当激光功率达到材料蒸发所需的临界功率密度时,金属表面开始发生蒸发。
随着激光功率密度的升高,蒸发产生的压力增大,熔池的下陷深度增加,同时,熔池表面的曲率半径将减小,如图4所示。
由于熔池表面下陷,形成凹坑,导致激光束辐照在熔池上的入射角发生改变,凹陷的熔池使入射激光经反射后汇聚于熔池底部,更高的功率密度促使熔池底部金属蒸发加剧,产生的反冲压力升高,促使熔池进一步下陷。
当材料的蒸发压力达到某一临界值时,蒸汽产生的反冲压力使下陷的熔池陡然形成小孔,焊接深度跳跃式增长,材料对激光的吸收率将急剧增加,形成激光深熔焊接。
图4 激光束自聚焦示意图2.4激光焊接的工艺参数激光焊的主要工艺参数包括脉冲能量、脉冲宽度(脉宽)、脉冲形状、功率密度以及离焦量或焦点位置等。
2.4.1 功率密度对于不同的激光焊接,存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值,等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。
在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2,在激光深熔焊接的功率密度在108~1010W/cm2。
2.4.2 激光脉冲波形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。
2.4.3 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。
2.4.4 离焦量激光焊接通常需要一定的离焦量,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。
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。
如图5所示。
图5 激光束的离焦量定义2.4.5 材料吸收值材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。
2.4.5.1 波长对吸收率的影响金属的吸收率A与激光波长λ和金属的直流电阻率ρ存在如下关系:A=6中得:固体金属表面对激光的反射性较强,这是因为金属对激光的吸收主要是通过大量自由电子的带间跃迁实现的,自由电子受光波中强烈的电磁波的影响强迫振动而产生次波,次波又造成强烈的反射波和比较弱的透射波。
因此,金属的电导率越高,其反射率也越高。
图6 室温下不同金属对不同波长激光的吸收率2.4.5.2 温度对吸收率的影响随着温度升高,在激光作用下金属的吸收率与温度的关系可由下面的公式描A(T ) = A +r (T -T ),从理论上,材料对激光的吸收率随温度的升高而增述:00大,金属材料在室温下的吸收率都比较小,当金属温度达到熔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%,激光功率越大、作用时间越长,金属的吸收率越高。
2.4.5.3 表面粗糙度对吸收率的影响材料的表面状况如:粗糙度、氧化层和缺陷等对激光的反射率影响很大。
因此增大材料表面粗糙度可以提高材料对激光的吸收率。
当粗化表面微观不平度达到波长量级左右时,材料对激光的吸收率变化较大。
但随着温度的升高,这种现象将减少,甚至为零。
2.4.6 焊接速度焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
2.4.7 保护气体保护气体的作用:ⅰ、激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池,当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护,但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护,使工件在焊接过程中免受氧化。
ⅱ、保护聚焦透镜免受金属蒸汽污染和液体熔滴的溅射。
特别在高功率激光焊接时,由于其喷出物变得非常有力,此时保护透镜则更为必要。
ⅲ、驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽。
金属蒸汽吸收激光束电离成等离子云,金属蒸汽周围的保护气体也会因受热而电离。
如果等离子体存在过多,激光束在某种程度上被等离子体消耗。
等离子体作为第二种能量存在于工作表面,使得熔深变浅、焊接熔池表面变宽。
通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率,以降低等离子体中的电子密度。
中性原子越轻,碰撞频率越高,复合速率越高;另一方面,只有电离能高的保护气体,才不致因气体本身的电离而增加电子密度。
从表可知,等离子体云尺寸与采用的保护气体不同而变化,氦气最小,氮气次之,使用氩气时最大。
等离子体尺寸越大,熔深则越浅。
造成这种差别的原因首先由于气体分子的电离程度不同,另外也由于保护气体不同密度引起金属蒸汽扩散差别。
三、实验设备和实验材料3.1 实验设备及其参数3.1.1 CO2激光器焊接系统Rofin? Slab DC035——CO激光器。
配备六轴联动激光三维加工系统23.1.2 Nd:YAG 激光器焊接系统3.2 实验材料激光器焊接:45#低碳钢(6mm 厚),6061 铝合金。
CO2Nd:YAG 激光器焊接:316L不锈钢,6061 铝合金。
金相:5%硝酸、10% NaOH 溶液。
四、实验方法4.1 焊接实验焊接方式采取平板焊接方式,焊接过程中依次增大激光器功率,对比不同的金属材料(低碳钢,铝合金)在不同功率下对焊接过程实现想象及结果。
实验过程中仔细观察实验现象,如激光焊接时的颜色、声音和产生的火花现象。
实验过程中严格记录实验数据、实验现象,由于两种激光对人眼均有伤害,实验过程中必须严格遵守相应安全守则。
4.2 实验过程及实验结果4.2.1 CO2激光器焊接实验用3500W 的CO2激光器对45#低碳钢,6061 铝合金进行焊接,焊接过程都采用He气保护,气体流量15L/min,用焦距300mm 透镜聚焦将光斑汇聚到280um,正离焦焊接,焊接速度为2m/min。
A、 45#低碳钢钢焊接将功率从500W 开始逐步增加至3500W,共选取11个功率点进行焊接。
将实验现象及数据记入表2,激光功率/功率密度与熔深、熔宽的关系见图7、8。
B、铝合金6061 焊接功率从1200W 开始逐步增加至3500W,共选取13 个功率点进行焊接。
将实验现象及数据记入表3,激光功率/功率密度与熔深、熔宽的关系见图9、10。
4.2.2 YAG激光器316L不锈钢焊接实验用2500W的YAG激光器对45#低碳钢进行焊接,根据试样规格对机械手进行调试,设定焊接实验程序。