激光原理與技術(shù)--第七章激光加工技術(shù)-文庫(kù)吧資料
2025-01-23 21:31本頁(yè)面
【正文】 車(chē)公司合作，在 Audi100車(chē)身上成功采用了全球第一塊激光拼焊板。所以在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)要求熔深較大時(shí)，采用負(fù)離焦；焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦 。與此同時(shí)，高濃度汽體使液相金屬運(yùn)動(dòng)至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過(guò)程有關(guān)。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。離開(kāi)激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密度分布相對(duì)均勻。 激光焊接的工藝參數(shù) (4)離焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響。 (3)激光脈沖寬度。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面，金屬表面將會(huì)有 60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。 (2)激光脈沖波形。對(duì)于較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。采用較高的功率密度，在微秒時(shí)間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。 (1)功率密度。 激光焊接工藝增強(qiáng)技術(shù) 為了消除或減少激光焊接的缺陷 ,更好地應(yīng)用這一優(yōu)秀的焊接方法 ,提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝 ,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。 （ 7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。 （ 5）當(dāng)進(jìn)行中能量至高能量的激光束焊接時(shí)，需使用等離子控制器將熔池周?chē)碾x子化氣體驅(qū)除，以確保焊道的再出現(xiàn)。 （ 3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠(yuǎn)超過(guò) 19mm的工件，生產(chǎn)線(xiàn)上不適合使用激光焊接。 （ 1）焊件位置需非常精確，務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。 （ 11）可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬 缺點(diǎn) ： （ 12）不需真空，亦不需做 X射線(xiàn)防護(hù)。 （ 9）焊接薄材或細(xì)徑線(xiàn)材時(shí)，不會(huì)像電弧焊接般易有回熔的困擾。 （ 6）激光束可聚焦在很小的區(qū)域，可焊接小型且間隔相近的部件， （ 7）可焊材質(zhì)種類(lèi)范圍大，亦可相互接合各種異質(zhì)材料。 （ 4）激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引，可放置在離工件適當(dāng)之距離，且可在工件周?chē)臋C(jī)具或障礙間再導(dǎo)引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無(wú)法發(fā)揮。 （ 3）不需使用電極，沒(méi)有電極污染或受損的顧慮。 激光焊接的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區(qū)金相變化范圍小，且因熱傳導(dǎo)所導(dǎo)致的變形亦最低。 激光焊接屬非接觸式焊接，作業(yè)過(guò)程不需加壓，但需使用惰性氣體以防熔池氧化，填料金屬偶有使用。 焊接特性 激光焊接屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。 YAG激光，波長(zhǎng)為，可以通過(guò)柔性光纖連接到激光加工頭，設(shè)備布局靈活，適用焊接厚度 。雖然瞬間脈沖峰值能量可高達(dá)10^6瓦，但仍屬于低能量輸出。由于具同相位及單一波長(zhǎng)，差異角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當(dāng)長(zhǎng)。轉(zhuǎn)換形態(tài)在某些固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)中很容易進(jìn)行。介質(zhì)受到激發(fā)至高能量狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生同相位光波且在兩端鏡間來(lái)回反射，形成光電的串結(jié)效應(yīng)，將光波放大，并獲得足夠能量而開(kāi)始發(fā)射出激光。由于機(jī)械、電子和光學(xué)等各種技術(shù)的綜合應(yīng)用，目前所制造的汽車(chē)更為安全和舒適。熱導(dǎo)焊采用的激光功率為 105w/cm2 左右，是靠熱傳導(dǎo)進(jìn)行焊接的，焊縫深度小于 ， 焊縫的深寬比最大為 3：1。 2）在激光焊接過(guò)程中無(wú)機(jī)械接觸 ,易保證焊接部位不因熱壓縮而發(fā)生變形 3）激光束易于控制的特點(diǎn)使得焊接工作能夠更方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。它和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)一樣，通過(guò)將材料連接區(qū)的部分熔化而將兩個(gè)零件或部件連接起來(lái)。采用激光重熔技術(shù)同樣可獲得萊氏體組織，且更為方便、經(jīng)濟(jì)。許多發(fā)動(dòng)機(jī)都是應(yīng)用層片狀灰口鑄鐵作為凸輪軸材料。 同步送料法指在激光束照射基材的同時(shí)，將待熔覆的材料送入激光熔池，經(jīng)熔融、冷凝后形成熔覆層的工藝過(guò)程。它通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，利用高功率密度的激光束使之與基材表面一起熔凝的方法，在基材表面形成 合金化 熔覆層，以改善其表面性能的工藝。與激光淬火工藝相比，激光熔凝處理的關(guān)鍵是使材料表面經(jīng)歷了一個(gè)快速熔化 — 凝固過(guò)程，所獲得的熔凝層為鑄態(tài)組織。 1 激光淬火技術(shù)的原理 激光淬火可以使工件表層 生明顯變化。 激光淬火技術(shù)，又稱(chēng)激光相變硬化，它利用聚焦后的激光束照射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升到相變點(diǎn) 以上。 早在 1975年，通用汽車(chē)公司就已運(yùn)用此技術(shù)處理鑄鐵汽車(chē)部件提高其耐磨性能。 視頻：激光加工演示及詳解 激光表面改性技術(shù) 1 激光相變硬化又稱(chēng)激光淬火 顯著提高材料的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。在不同激光參數(shù)下的各種加工的
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