1、會(huì)計(jì)學(xué)1真空電子束激光真空電子束激光(jgung)焊解析焊解析第一頁，共29頁。優(yōu)點(diǎn)(yudin)第1頁/共29頁第二頁，共29頁。c. 焊接速度快，焊縫熱物理性能好。焊接速度快，能量集中、熔化和凝固過程快熱影響區(qū)小，焊接變形小。對(duì)精加工的工件可用作最后的連接工序，焊后工件仍能保持足夠的精度。能避免晶粒長(zhǎng)大，使焊接接頭性能改善，高溫作用時(shí)間短，合金元素?zé)龘p少，焊縫抗蝕性好。d焊縫純度高。真空電子束焊的真空度一般為510-4Pa，適合焊接鈦及鈦合金等活性材料。e. 焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍(fnwi)廣，適應(yīng)性強(qiáng)。電子束焊接的工藝參數(shù)可獨(dú)立地在很寬的范圍(fnwi)內(nèi)調(diào)節(jié)，控制靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，再現(xiàn)性

2、好，而且電子束焊焊接參數(shù)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化控制，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。f. 可焊材料多。不僅能焊金屬和異種金屬材料的接頭,也可焊接非金屬材料,如陶瓷、石英玻璃等。第2頁/共29頁第三頁，共29頁。缺點(diǎn)(qudin)第3頁/共29頁第四頁，共29頁。第4頁/共29頁第五頁，共29頁。德國德國PTRPTR公司生產(chǎn)公司生產(chǎn)(shngchn)(shngchn)的的ebw3000/15-150CNCebw3000/15-150CNC型電型電子束焊機(jī)子束焊機(jī) 真空室真空室:1.7m:1.7m1.25m1.25m 1.45m ; 1.45m ; 額定功率額定功率:15KW;:15KW;額定電壓額定電壓

3、:150KV:150KV第5頁/共29頁第六頁，共29頁。法國(f u)TECHMETA公司MEDARD 43型:Chamber dimensions:500 500500500;500;Operating voltage:60KV;Operating voltage:60KV;Power:6KWPower:6KWLARA 52型:Chamber Chamber dimensions:dimensions:350350600600800;800;Operating voltage:60KV;Operating voltage:60KV;Power:30KWPower:30KW第6頁/共29頁第

4、七頁，共29頁。第7頁/共29頁第八頁，共29頁。ZD150-30C CV65M 電子束焊機(jī)第8頁/共29頁第九頁，共29頁。激光加工簡(jiǎn)介激光加工簡(jiǎn)介1激光焊接機(jī)原理激光焊接機(jī)原理2 激光焊接機(jī)的工藝參數(shù)激光焊接機(jī)的工藝參數(shù)3 激光焊接發(fā)展及應(yīng)用舉例激光焊接發(fā)展及應(yīng)用舉例4第9頁/共29頁第十頁，共29頁。激光加工的一般原理激光加工的一般原理 激光加工是一種高能束加工方法，它是利用激光高強(qiáng)度激光加工是一種高能束加工方法，它是利用激光高強(qiáng)度、高亮度、方向性好、單色性好的特性、高亮度、方向性好、單色性好的特性(txng)，通過一系列，通過一系列的光學(xué)系統(tǒng)聚焦成平行度很高的微細(xì)光束（直徑幾微米至幾十

5、微的光學(xué)系統(tǒng)聚焦成平行度很高的微細(xì)光束（直徑幾微米至幾十微米），獲得極高的能量密度照射到材料上，使材料在極短的時(shí)間米），獲得極高的能量密度照射到材料上，使材料在極短的時(shí)間內(nèi)（千分之幾秒甚至更短）熔化甚至氣化，以達(dá)到加熱和去除材內(nèi)（千分之幾秒甚至更短）熔化甚至氣化，以達(dá)到加熱和去除材料的目的。料的目的。2108w/cm1010第10頁/共29頁第十一頁，共29頁。激光加工特點(diǎn)激光加工特點(diǎn)(tdin) 適應(yīng)性強(qiáng)：適應(yīng)性強(qiáng)： 激光加工的功率密度高，幾乎能加工任何材激光加工的功率密度高，幾乎能加工任何材料，料， 如各種金屬、陶瓷、石英、金剛石、橡膠等如各種金屬、陶瓷、石英、金剛石、橡膠等。 加工精度高

6、：激光束可聚焦成微米級(jí)的光斑（理論上直徑加工精度高：激光束可聚焦成微米級(jí)的光斑（理論上直徑可小可小 于于1um），適合精密微細(xì)加工。），適合精密微細(xì)加工。 加工質(zhì)量好：激光加工能量密度高，熱作用時(shí)間很短，整加工質(zhì)量好：激光加工能量密度高，熱作用時(shí)間很短，整個(gè)加個(gè)加 工區(qū)幾乎不受熱的影響，工件熱變形極小，工區(qū)幾乎不受熱的影響，工件熱變形極小，故可故可 加工對(duì)熱沖擊敏感的材料。加工對(duì)熱沖擊敏感的材料。 加工效率高：加工效率高： 激光加工只需激光加工只需0.01s，切割比常規(guī)方法提高，切割比常規(guī)方法提高效率效率 820倍，激光焊接可提高效率倍，激光焊接可提高效率30倍。倍。第11頁/共29頁第十二頁

7、，共29頁。激光加工特點(diǎn)激光加工特點(diǎn) 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)：激光束傳輸方便，易于控制，便于與機(jī)器人容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)：激光束傳輸方便，易于控制，便于與機(jī)器人 、自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù)相、自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù)相 結(jié)合。結(jié)合。 通用性強(qiáng)：通用性強(qiáng)： 用一臺(tái)激光器給變不同的導(dǎo)光系統(tǒng)，可以處用一臺(tái)激光器給變不同的導(dǎo)光系統(tǒng)，可以處 理各種形狀和尺寸的工件。也可以選擇適當(dāng)理各種形狀和尺寸的工件。也可以選擇適當(dāng) 的加工條件，用同一的加工條件，用同一(tngy)臺(tái)裝置進(jìn)行切割、打臺(tái)裝置進(jìn)行切割、打孔孔 、焊接和表面處理等多種加工。、焊接和表面處理等多種加工。 節(jié)能節(jié)材：節(jié)能節(jié)材： 激光束的能量利用

8、率為常規(guī)加工工藝的激光束的能量利用率為常規(guī)加工工藝的 101000倍，激光切割可以節(jié)省材料倍，激光切割可以節(jié)省材料 15%30%。 第12頁/共29頁第十三頁，共29頁。視頻(shpn)演示10第13頁/共29頁第十四頁，共29頁。 激光焊接是將高強(qiáng)度的激光束輻射至金屬面，通過激激光焊接是將高強(qiáng)度的激光束輻射至金屬面，通過激光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉(zhuǎn)化為熱能使金屬熔光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉(zhuǎn)化為熱能使金屬熔化后冷卻化后冷卻(lngqu)結(jié)晶形成焊接。結(jié)晶形成焊接。 第14頁/共29頁第十五頁，共29頁。1、熱傳導(dǎo)焊接、熱傳導(dǎo)焊接(hnji)：當(dāng)：當(dāng)激光照射在材料表面時(shí)，一激光照

9、射在材料表面時(shí)，一部分激光被反射，一部分被部分激光被反射，一部分被材料吸收，將光能轉(zhuǎn)化為熱材料吸收，將光能轉(zhuǎn)化為熱能而加熱熔化，材料表面層能而加熱熔化，材料表面層的熱以熱傳導(dǎo)的方式繼續(xù)向的熱以熱傳導(dǎo)的方式繼續(xù)向材料深處傳遞，最后將兩焊材料深處傳遞，最后將兩焊件熔接在一起。件熔接在一起。激光焊接激光焊接(hnji)的機(jī)理有兩種：的機(jī)理有兩種：第15頁/共29頁第十六頁，共29頁。2、激光深熔焊、激光深熔焊:當(dāng)功率密度比較大當(dāng)功率密度比較大的激光束照射到材料表面時(shí)，材料的激光束照射到材料表面時(shí)，材料吸收光能轉(zhuǎn)化為熱能，材料被加熱吸收光能轉(zhuǎn)化為熱能，材料被加熱熔化至汽化，產(chǎn)生大量的金屬蒸汽熔化至汽化

10、，產(chǎn)生大量的金屬蒸汽，在蒸汽退出表面時(shí)產(chǎn)生的反作用，在蒸汽退出表面時(shí)產(chǎn)生的反作用力下，使熔化的金屬液體力下，使熔化的金屬液體(yt)向四向四周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼續(xù)照射，凹坑穿人更深，當(dāng)激光停續(xù)照射，凹坑穿人更深，當(dāng)激光停止照射后，凹坑周邊的熔液回流，止照射后，凹坑周邊的熔液回流，冷卻凝固后將兩焊件焊接在冷卻凝固后將兩焊件焊接在起。起。 第16頁/共29頁第十七頁，共29頁。激光激光(jgung)焊接的焊接的主要參數(shù)主要參數(shù)離焦量離焦量焊接焊接(hnji)速度速度激光模式激光模式坡口間隙坡口間隙保護(hù)氣體保護(hù)氣體脈沖參數(shù)脈沖參數(shù)激光功率激光功率第17頁/共2

11、9頁第十八頁，共29頁。Add Your Title264/w1010cm第18頁/共29頁第十九頁，共29頁。(2)激光脈沖波形：激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問題，激光脈沖波形：激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問題， 尤其對(duì)于尤其對(duì)于(duy)薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束 射至材料表面，金屬表面將會(huì)有射至材料表面，金屬表面將會(huì)有6098%的激光的激光 能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。 在一個(gè)激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬反射率的變?cè)谝粋€(gè)激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬反射率的變 化很大?；艽?。(3)激光脈沖寬

12、度：脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū)激光脈沖寬度：脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū) 別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù)，也是決別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù)，也是決 定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。第19頁/共29頁第二十頁，共29頁。(4) 離焦量：對(duì)焊接質(zhì)量的影響。離焦量：對(duì)焊接質(zhì)量的影響。 激光焊接通常需要一定的離焦激光焊接通常需要一定的離焦 量，因?yàn)榧す饨裹c(diǎn)處光斑中心的功率密度過高，容易量，因?yàn)榧す饨裹c(diǎn)處光斑中心的功率密度過高，容易 蒸發(fā)蒸發(fā)(zhngf)成孔。離開激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密成孔。離開激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密度分布度

13、分布 相對(duì)均勻。相對(duì)均勻。離焦方式有兩種：正離焦與負(fù)離焦。離焦方式有兩種：正離焦與負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。 按幾何光學(xué)理論，當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面距離相等時(shí)，所對(duì)按幾何光學(xué)理論，當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面距離相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離應(yīng)平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)焦時(shí)，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，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。要求熔深較大時(shí)，采

14、用負(fù)離焦；焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦。 第20頁/共29頁第二十一頁，共29頁。第21頁/共29頁第二十二頁，共29頁。Your Text(4)保護(hù)氣體：激光保護(hù)氣體：激光(jgung)焊接過程常使用惰性氣體來保護(hù)熔池焊接過程常使用惰性氣體來保護(hù)熔池 。大多數(shù)大多數(shù) 應(yīng)用場(chǎng)合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護(hù)，使工應(yīng)用場(chǎng)合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護(hù)，使工 件在焊接過程中免受氧化。件在焊接過程中免受氧化。 (5)透鏡焦距：焊接時(shí)通常采用聚焦方式會(huì)聚激光透鏡焦距：焊接時(shí)通常采用聚焦方式會(huì)聚激光(jgung)，一般，一般選用選用 63254mm(2.510)焦距的透鏡。焦距的透鏡。 (6)焦點(diǎn)位置：焊

15、接時(shí)，為了保持足夠功率密度，焦點(diǎn)位置至關(guān)重焦點(diǎn)位置：焊接時(shí)，為了保持足夠功率密度，焦點(diǎn)位置至關(guān)重 要。焦點(diǎn)與工件表面相對(duì)位置的變化直接影響焊縫要。焦點(diǎn)與工件表面相對(duì)位置的變化直接影響焊縫 寬度與深度。寬度與深度。 第22頁/共29頁第二十三頁，共29頁。Your Text第23頁/共29頁第二十四頁，共29頁。激光激光點(diǎn)焊點(diǎn)焊激光激光(jgung)熱傳熱傳 導(dǎo)焊接導(dǎo)焊接激光激光(jgung)深熔深熔 焊接焊接激光激光釬焊釬焊激光激光-電弧電弧復(fù)合焊接復(fù)合焊接激光焊接技術(shù)激光焊接技術(shù)脈沖激光脈沖激光 焊接焊接激光填激光填絲焊接絲焊接第24頁/共29頁第二十五頁，共29頁。汽車汽車(qch)傳動(dòng)零部件激光焊接傳動(dòng)零部件激光焊接第25頁/共29頁第二十六頁，共29頁。 用