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文檔簡介

第3章激光焊接技術概述3.2激光焊接原理激光焊接技術參數(shù)的作用與實驗選擇3.4激光焊接實用舉例3.5激光焊接技術的發(fā)展前景3.1概述激光焊接是一種無接觸加工方式,對焊接零件沒有外力作用。激光能量高度集中,對金屬快速加熱后快速冷卻,對許多零件來講,熱影響可以忽略不計,可認為不產生熱變形或者說熱變形極小能夠焊接髙熔點、難熔、難焊的金屬,如鈦合金鋁合金等。激光焊接過程對環(huán)境沒有污染,在空氣中可以直接焊接,與需在真空室中焊接的電子束焊接方法比較,激光焊接技術簡便。激光焊接在電子工業(yè)、國防工業(yè)、儀表工業(yè)、電池工業(yè)、醫(yī)療儀器以及許多行業(yè)中均得到了廣泛的應用。3.2激光焊接原理●激光焊接常用的激光光源是氣體CO2激光器和固體YAG激光器,依激光器輸出功率的大小和工作狀態(tài),激光器工作的方式有連續(xù)輸出方式和脈沖輸出方式。被聚焦的激光光束照射到焊件表面的功率密度,一般在104~10wW/cm2。其焊接的機制也因功率密度的大小,區(qū)分為激光熱傳導焊接和激光深熔焊接?！?.2.1激光熱傳導焊接●焊件結合部位被激光照射,金屬表面吸收光能而使溫度升髙,熱量依照固體材料的熱傳導理論向金屬內部傳播擴散。激光參數(shù)不同時,擴散時間、深度也有區(qū)別,這與激光脈沖寬度、脈沖能量、重復頻率等參數(shù)有關被焊工件結合部位的兩部份金屬,因升溫達到熔點而熔化成液體,很快凝固后,兩部份金屬熔接焊在起●熱傳導型激光焊接,需控制激光功率和功率密度,金屬吸收光能后,不產生非線性效應和小孔效應激光直接穿透深度只在微米量級,金屬內部升溫靠熱傳導方式進行。激光功率密度一般在10105W/cm2,使被焊接金屬表面既能熔化又不會汽化而使焊件熔接在一起。圖3.2YAG激光頭照片●3.2.2激光深熔焊接◎與激光熱傳導焊接相比,激光深熔焊接需要更高的激光功率密度,一般需用連續(xù)輸出的CO2激光器激光功率在200~3000w的范圍。激光深熔焊接的機制與電子束焊接的機制相近,功率密度在10610w/cm2的激光光束連續(xù)照射金屬焊縫表面,由于激光功率熱密度足夠高,使金屬材料熔化、蒸發(fā),并在激光光束照射點處形成一個小孔。這個小孔繼續(xù)吸收激光光束的光能,使小孔周圍形成一個熔融金屬的熔池,熱能由熔池向周圍傳播,激光功率越大,熔池越深,當激光光束相對于焊件移動時,小孔的中心也隨之移動,并處于相對穩(wěn)定狀態(tài)

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