激光焊接PPT课件.ppt

1、激光焊接、1、片假名、各种焊接技术及其优点和缺点激光焊接技术激光焊接的优点和缺点激光焊接的发展激光焊接的应用实例、2、各种焊接技术及其优点和缺点、3、焊接技术的介绍、目前常用的焊接技术是电弧焊(弧焊、 以手化学能为焊接能量源：以瓦斯气体焊接、气体压强焊接、爆炸焊接机械能为焊接能量源：摩擦焊接、冷压焊、超声波熔接、扩散焊、4、各种焊接特性的对比、5、1 .弧焊接，大部分弧焊接以电极和工件之间燃烧的弧为热源。 在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。 手动电弧焊接、埋弧焊接、气体保护电弧焊、管状合十礼电弧焊接等消耗极电弧焊接； 钨极电弧焊，等离子弧焊等不消耗极电弧焊。6、弧焊-埋弧弧焊、埋弧弧

2、焊(包括埋弧堆焊及电渣堆焊等)是电弧在焊剂层下燃烧焊接的方法。 具有焊接质量稳定、焊接生产率高、无电弧以及烟尘少等优点，是压力容器、分段制造、箱型梁柱等重要铁元素骨的结构制作的主要焊接方法。7、电弧焊接-等络离子焊接、等络离子电弧焊接是以等络离子电弧为热源的焊接方法。 瓦斯气体通过电弧加热电离，高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和电离度形成等离子电弧。 稳定性、发热值、温度高于一般电弧，具有较大的熔化力和焊接速度。 形成等离子弧的瓦斯气体及其周围的屏蔽瓦斯气体一般为氩。8、弧焊-消耗极气体保护电弧焊，以可消耗的焊接合十礼层与焊接物之间的电弧为热源消耗焊接合十礼层和母材金属，向焊接部输送屏

3、蔽瓦斯气体，保护电弧、消耗的焊接合十礼层、熔池及附近的母材金属不受周围空气的影响。 消耗电极气体保护电弧焊通常使用的屏蔽瓦斯气体是氩瓦斯气体、氦原子瓦斯气体、CO2瓦斯气体或这些个的瓦斯气体的混合气体。 电阻焊、电阻焊一般是将工件置于一定的电极压力作用下，利用电流流过工件时产生的电阻热，使两工件间的接触面熔化，实现连接的焊接方法。 焊接电流大，通电时间短，设备昂贵复杂，生产效率高，适合大批量生产。 主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。 所谓、10、3钎焊、钎焊，是指将熔点比母材低的金属材料作为钎焊材料，用液态钎焊材料润湿母材和工件接口间隙，使其与母材相互扩散的焊接方法。 硬钎焊变形小，接头光

4、滑美观，适用于硬质合金手工工具和印刷线路板等由精密复杂不同材料构成的部件。 钎焊前要对工件进行精细加工，严格清洗，去除油污和过厚的氧化膜，确保接口的组装间隙。 一般要求在0.01 0.1毫米之间。11，4高能束焊接电子束焊的基本原理是电子枪中的阴极通过直接或间接加热发射电子，该电子在高压静电场的加速下通过电磁场的聚焦形成能量密度极高的电子束，利用该电子束撞击工件， 将巨大的动能转换为热能，将焊接处的工件熔化形成熔池的电子束焊使用电焊条，具有不易氧化、工艺反复性好、热变形量小的优点。 焊接准备时间(主要是抽真空时间)长，工件尺寸受真空腔的大小限制。 与弧焊相比，电子束焊的主要特点是焊接熔深大，熔

5、宽小，焊接金属纯度高。12、4 .高能束焊接-激光焊接、激光焊接是以大功率相干单色光子流聚光的激光束为热源进行的焊接。 这种焊接方法通常有连续功率激光焊接和脉冲功率激光焊接。 激光焊接的优点是不需要在真空中进行，存在透射力比电子束焊强的缺点。激光焊接时可进行正确的能量控制，因此可进行精密微脱老虎钳的焊接。 适用于多种金属，特别是难熔金属和异种金属的焊接。13、激光焊接的原理、14、激光焊接在上世纪六十年代激光诞生不久就开始研究，从最初的薄零配件和老虎钳焊接到现在的高功率激光焊接在工业生产中的大量应用，经历了近40年的发展。 激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区小、焊接速度快、容易实现自动控

6、制、无后加工的优点，近年来已成为金属材料加工和制造的重要手段，广泛应用于汽车、航空航天、国防工业、船舶制造、海洋工程、核发电设备等领域， 与相关材料复盖的传统焊接方法相比，激光焊接存在设备昂贵、一次性物品投资大、技术要求高的问题，激光焊接在中国的工业应用还相当有限，但其激光焊接生产效率高、易于实现自动控制的特点是大规模的15、激光的产生原理和特性-说明可用于焊接的理由。 三个要素：激励源、介质、谐振器。 介质在高能量被激发的状态下，被激发的吸收迁移光在两端的反射镜之间往返反射，因此放大光波，得到一盏茶的能量，开始射出激光。 激光的四性：单色性、相干性、方向性、高亮度，所以高度集中的激光可以提供

7、焊接、切割及热处理等功能，16、激光加工技术概要、17、激光加工技术概要、18、为什么采用激光23、表面改性处理、24、激光激光加工技术概要、26、激光表面雕刻、27、激光加工技术概要、激光表面雕刻技术(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺残奥仪表业通过检测，可以减少厚板焊接所需的时间，进而可以省去填充金属的使用。 (3)不需要使用电极，电极的污染和损伤的无忧无虑。 此外，由于不属于接触式焊接工艺，可将机械器具的消耗和变形连接控制在最小限度。 (4)激光束容易被聚光、对准及光学设备引导，能够与工件放置在适当的距离，并且能够在工件周围的设备或障碍物之间进行重新引导，其他焊接规则受到上述空间限制而无

8、法发挥。 (5)工件可放置在封闭空间内(抽真空或内部瓦斯气体环境在控制之下)。 (6)激光束可聚焦于小区域，小型可焊接间隔近的零配件。32、激光焊接的主要优点是： (7)可焊接材质种类范围广，各种异质材料可相互接合。 (8)自动化的高速焊接容易，数码和电脑控制也可能。 (9)在焊接薄材料或细径线材时，如电弧焊那样回流的无忧无虑。 (10 )不受磁场的影响(容易电弧焊接和电子束焊)，能够正确地对准焊接物。 (11 )能够焊接不同物性(例如不同的电阻)的两种金属(12 )不需要真空也不需要x射线防护。 (13 )通过穿孔方法焊接，焊道深度的屏幕纵横比可以达到- 1033，360-1 (14 )，并

9、且切换器可将激光束发射到多个站。33、激光焊接的主要缺点，(1)焊件的位置必须非常准确，必须在激光束的焦点范围内。 (2)在焊接物上使用夹具时，焊接物的最终位置必须与激光束冲击的焊接点对准。 (3)最大可焊接厚度受到限制渗透厚度远远超过19mm的工件，不适合在生产流水线中使用激光焊接。 (4)铝、铜及其合金等高自反性及高烧传导性材料，会因激光而发生焊接性变化。(5)进行中能量高能激光束焊接时，利用等离子体控制小滚珠清除熔池周边的络离子化瓦斯气体，确保焊道的再次出现。 (6)能量转化效率过低，通常低于10%。 (7)焊道迅速凝固，有气孔和脆化的危险。 (8)设备昂贵。34、激光焊接分类、35、热

10、传导焊接、采用的激光点功率密度小于10W/cm2时，激光将金属表面加热到熔点和沸点之间，焊接时，金属材料表面将吸收的激光能量转换为热能，使金属表面温度上升熔化36、深度焊接，当激光光斑上的功率密度大到一盏茶时，金属在激光照射下迅速加热，其表面温度在极短时间内上升至沸点，使金属熔化、汽化。 当金属气化时，产生的金属蒸气以一定的速度从熔池中脱离，金属蒸气的逸出会对熔融的液态金属产生附加的压力，使熔池的金属表面向下凹陷，在激光光点的下方形成深度稳定的孔进行焊接。37、小孔效应焊透焊、38、激光焊接的应用、39、激光焊接应用汽车制造、40、汽车制造业的发展趋势、41、激光焊接在汽车制造中的应用形态激光

11、强度高、变形小， 用传统方法无法焊接的特殊材料要求能焊接汽车零部件、47、激光加工技术在汽车上的应用、48、激光加工应用船舶制造、49、船舶制造采用高功率激光焊接的优点，焊接生产率大幅度提高，这是，激光焊接速度快，激光焊接熔深大，单道焊接或者焊道数焊接后的整形作业量大幅减少，点焊作业量大幅减少，点焊作业量大幅减少，点焊作业量大幅减少的特殊构造，例如按穿山鼠开关构造焊接有利于构造优化设定修正、穿山鼠开关构造板激光焊接形式、52、激光加工应用航空宇宙、53、火箭燃料箱激光焊接、54、空客380铝合金外壳的激光焊接、55、航空器铝合金外壳零配件激光焊接、 56连续冷轧钢带的激光上线了焊接、60、导电

12、辊炉缸合金筒体的激光焊接、61、炉缸合金导电辊制造过程、62、激光熔接设备、63、激光的发生、64、激光器件固体激光器(结晶和玻璃)能够产生激发放射作用的金属络离子气体激光器，根据它们所使用的工作物质为瓦斯气体，在瓦斯气体中真正产生激发作用的工作粒子的性质，还可分为原子气体激光器、络离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等。 CO2激光器的主要工作物质由CO2、氮瓦斯气体、氦原子瓦斯气体3种瓦斯气体组成。 其中CO2以发生激光照射的瓦斯气体、氮瓦斯气体及氦原子瓦斯气体为辅助瓦斯气体。 65，常用激光的种类，66，CO2激光的分类，67，CO2激光的分类，68，CO2激光的分类，69，

13、CO2激光的分类功率密度是激光加工中最重要的残奥仪表之一。 采用高功率密度，可以在微秒的时间范围内将表层加热到沸点，引起大量的气化。 因此，高功率密度有利于打孔机、切割、雕刻等材料去除加工。在低功率密度下，表层温度达到沸点需要数毫秒，在表层气化之前下层达到熔点，容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104_106W/CM2的范围内。 (2)激光脉冲波形。 激光脉冲波形在激光焊接中是重要的问题，特别是在片焊接中是重要的。 当高强度激光束照射到材料表面时，金属表面的激光能量的60-98%反射丢失，反射率随表面温度而变化。 在1个激光脉冲作用期间，金属反射率的变化大。77、激

14、光焊接工艺残奥表、(3)激光脉冲宽度。 脉冲宽度是脉冲激光焊接的重要残奥仪表之一，是区分材料去除和材料熔化的重要残奥仪表，也是决定加工设备成本和体积的重要残奥仪表。 (4)离焦量。 对焊接质量的影响激光焊接通常需要一定距离的文章1，因为激光焦点的点中心的功率密度过高，容易蒸发形成孔。 在远离激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。 解对焦方式有正离焦和负离焦两种。 焦点平面位于工件上的是正散焦，相反的是负散焦。 正负散焦平面与焊接平面的距离相等时，对应平面上的功率密度大致相同，但实际得到的熔池的形状不同。 在负散焦中，与熔池的形成过程相关，可得到更大的熔深。 实验表明，激光加热50200us

15、材料开始熔化，形成液相金属，引起问题气化，形成市压蒸汽，并以极快的速度喷射，发出耀眼的白光。 与此同时，高浓度蒸气使液相金属移动到熔池边缘，在熔池的中心形成凹陷。 在负散焦时，材料内部的功率密度比表面高，更容易形成强熔融、气化，使光能比材料更深地传递。 因此，在实用上要求熔深度大的情况下，在焊接采用负散焦的薄材料时，优选使用正散焦。78、激光焊接工艺残奥仪表、激光深度焊接主要工艺残奥仪表：1)激光功率。 激光焊接中存在激光能量密度的阈值，低于该值时熔深浅，达到或超过该值时熔深大幅提高。 等离子体仅在工件上的激光功率密度超过阈值(与材料相关)时产生，表示稳定的深焊接正在进行。 2 )射束点。 射

16、束点大小是激光焊接最重要的变量之一，用于确定功率密度。 3 )材料吸收值。 材料对激光的吸收取决于材料的重要性能，如吸收比、反射率、导热率、解链温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收比。 4 )焊接速度。 焊接速度对熔深有很大影响，提高速度会使熔深变浅，但速度过低会导致材料过度熔化或工件熔化。 因此，对于具有一定激光功率和一定厚度的特定材料有适当的焊接速度范围，在其中以对应的速度值得到最大熔深。79、激光焊接工艺残奥表、5 )屏蔽瓦斯气体。 在激光焊接过程中，为了保护熔池多使用惰性瓦斯气体。 许多应用程序使用氦原子、氩、氮等瓦斯气体进行保护，在焊接过程中保护工件不受氧化影响。 6 )镜头焦距。 焊接时通常以对焦方式会聚激光，通常选择63254mm(2.5”10”)焦距长度的透镜。 7 )焦点位置。 在焊接时，焦点位置是保持一盏茶功率密度的重要。 焦点和工件表面的相对位置的变化直接影