激光焊接原理及工藝應(yīng)用-全文預(yù)覽
【正文】 點(diǎn)或負(fù)離焦位置焊接時(shí)，熔池反應(yīng)劇烈，合金元素氣化嚴(yán)重，往往成為產(chǎn)生氣孔的氣體來(lái)源，當(dāng)改變離焦位置，使焊接能量更加柔和，則可減少金屬元素氣化形成的氣孔 焊前處理方法 工藝 材料 脫 脂 堿 洗 沖洗 中 和 光 化 沖洗 干 燥 NaOH溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溫度 （ ℃ ） 時(shí)間 (min) HNO3溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溫度 （ ℃ ） 時(shí)間 (min) 純鋁 汽油煤油 6%～ 10% 40～ 50 ≥20 清水 30% 室溫 1～ 3 清水 風(fēng)干或 低溫干燥燥 鋁鎂、 鋁錳合金 汽油煤油 6%～ 10% 40～ 50 ≥7 清水 30% 室溫 1～ 3 清水 風(fēng)干或 低溫干燥 以鋁合金為例，可以采用化學(xué)或機(jī)械兩種焊前處理方式來(lái)減少氣孔等焊接缺陷： ?化學(xué)清洗 ?機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑 (丙酮、松香或汽油 )擦拭焊件表面的油污，然后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面 焊接裂紋 激光焊接時(shí)產(chǎn)生的裂紋 激光焊接時(shí)裂紋危害很大，嚴(yán)重影響工件的焊接強(qiáng)度，降低工件的使用壽命，因 此預(yù)防裂紋有重要意義，激光焊接加熱冷卻時(shí)間快，加大了材料產(chǎn)生裂紋的幾率 ，必須采取一定措施加以改善 裂紋的分類 ?熱裂紋，包括結(jié)晶裂紋、多變化裂紋和液化裂紋 ?冷裂紋，包括延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋 ?再熱裂紋，主要指消除應(yīng)力熱處理裂紋和 SR裂紋 ?層狀撕裂 按照裂紋形成機(jī)理，裂紋可分成以下幾類： 裂紋的預(yù)防 激光焊接主要生成的是熱裂紋，在焊接鋁合金和高碳高合金鋼時(shí)常常 產(chǎn)生裂紋，預(yù)防措施如下： ?焊接某些牌號(hào)的鋁合金或高碳高合金鋼時(shí)，由于材料脆硬傾向大，在波 形上需增加預(yù)熱跟緩冷波段，以減少裂紋傾向或降低開(kāi)裂程度，增加焊接 強(qiáng)度 ?在焊接接頭選擇設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少焊接應(yīng)力的產(chǎn)生，降低焊接時(shí)的裂紋 傾向 ?選擇合適的焊接材料，在同等性能的情況下，盡量選用裂紋傾向小的材料 焊接變形 在焊接薄板大幅面多焊點(diǎn)時(shí)，往往易產(chǎn)生焊接變形，影響后期工件裝配精 度和使用性能，焊接時(shí)一種局部加熱的材料加工方式，焊接變形形成的原 因是工件各部分焊接熱輸入不均勻，熱脹冷縮不一致造成焊接變形，因此 需要從變形產(chǎn)生的原因加以預(yù)防或改善： ?優(yōu)化工藝參數(shù)，減少熱輸入量，如增加激光峰值，減小焊接脈寬，在不 影響焊接表面質(zhì)量的前提下可有效減小焊接變形量 ?降低焊接速度和平率，使單位時(shí)間內(nèi)輸入工件的熱量減小，則焊接變形 量隨之減小 ?優(yōu)化焊接順序，使工件各部分受熱均勻，也是減小焊接變形的一種有效 方法 THANK YOU！ ? 靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。染料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氬離子激光器等。在 70年代末期，由于光纖通訊和光盤(pán)技術(shù)的發(fā)展大大推動(dòng)了半導(dǎo)體激光器的發(fā)展。目前較成熟的是砷化鎵激光器，發(fā)射 840nm的激光。 ? 固體激光器 一般講，固體激光器具有器件小、堅(jiān)固、使用方便、輸出功率大的特點(diǎn)。 ? 單色性好 ： 受激輻射光（激光）是原子在發(fā)生受激輻射時(shí)釋放出來(lái)的光，其頻率組成范圍非常狹窄，通俗一點(diǎn)講，就是受激輻射光單色性非常好，激光的“顏色”非常的純（不同顏色，實(shí)際就是不同頻率）。一臺(tái)巨脈沖紅寶石激光器的亮度可達(dá) 1015w/cm2因此，光在諧振腔中來(lái)回振蕩，造成連鎖反應(yīng)，雪崩似的獲得放大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光，直到能量達(dá)到一定的限度，從部分反射鏡片中輸出。還需要將輻射的光進(jìn)行放大，于是人們就想到了用光學(xué)諧振腔進(jìn)行放大。 Nd： YAG激光棒 ? Nd： YAG（摻釹的釔鋁石榴石）是目前最常用的一類固體激光器。其結(jié)構(gòu)一般都是由電極、燈管和充入的 氙（ Xe）氣體組成。一般可以用氣體放電的辦法來(lái)利用具有動(dòng)能的電子去激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵(lì)；也可用脈沖光源來(lái)照射工作介質(zhì)，稱為光激勵(lì)；還有熱激勵(lì)、化學(xué)激勵(lì)等。 激光產(chǎn)生條件 ? 激光工作介質(zhì) 激光的產(chǎn)生必須選擇合適的工作介質(zhì)，可以是氣體、液體、固體或半導(dǎo)體。 三能級(jí)結(jié)構(gòu) ? 當(dāng)粒子受外界能量激勵(lì)從 E1到 E3，由于 E
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