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文檔簡介

激光焊接技術(shù)規(guī)范一、概述

激光焊接技術(shù)是一種利用激光束作為熱源,對工件進(jìn)行局部加熱并形成熔池,通過熔池的流動和冷卻實現(xiàn)連接的先進(jìn)制造工藝。該技術(shù)具有能量密度高、焊接速度快、熱影響區(qū)小、變形小、自動化程度高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、精密儀器等領(lǐng)域。為確保焊接質(zhì)量和生產(chǎn)安全,需遵循以下技術(shù)規(guī)范。

二、技術(shù)準(zhǔn)備

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.激光焊接設(shè)備應(yīng)處于良好工作狀態(tài),包括激光器、光學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。

2.定期檢查激光束質(zhì)量,確保光斑形狀、能量穩(wěn)定。

3.確認(rèn)焊接參數(shù)(如功率、速度、離焦量)符合工藝要求。

(二)材料準(zhǔn)備

1.工件表面應(yīng)清潔,去除油污、銹跡等雜質(zhì),以免影響焊接質(zhì)量。

2.對接間隙應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)(通常為0.05~0.1mm),避免錯邊或未熔合。

3.焊前預(yù)熱工件至指定溫度(如20~50℃),減少焊接應(yīng)力。

三、焊接參數(shù)設(shè)置

(一)基本參數(shù)

1.功率:根據(jù)材料厚度選擇功率,如1mm鋼板焊接功率范圍可為1500~3000W。

2.焊接速度:通常為1~10mm/s,需根據(jù)材料熔化速率調(diào)整。

3.離焦量:負(fù)離焦(-10~-50μm)可增加熔深,正離焦(+10~+30μm)可減少飛濺。

(二)輔助參數(shù)

1.保護(hù)氣體:常用惰性氣體(如氬氣、氦氣)流量為10~20L/min,以防止氧化。

2.送絲速度(適用于填絲焊接):根據(jù)填充材料直徑調(diào)整,如0.8mm鋼絲送絲速度為5~15m/min。

四、操作步驟

(一)開機準(zhǔn)備

1.啟動激光焊接設(shè)備,檢查激光器輸出是否正常。

2.調(diào)整焊接頭高度,確保與工件距離符合設(shè)定值。

3.啟動輔助氣體系統(tǒng),確認(rèn)氣流穩(wěn)定。

(二)焊接實施

1.將工件固定在工作臺上,對準(zhǔn)焊縫位置。

2.啟動激光焊接程序,緩慢移動焊接頭至起始點。

3.啟動激光并調(diào)整焊接速度,觀察熔池狀態(tài),避免過熱或未熔合。

4.完成焊接后,待熔池冷卻后移開工件。

(三)收尾工作

1.關(guān)閉激光器及輔助氣體系統(tǒng)。

2.清理工作臺及設(shè)備,記錄焊接參數(shù)及質(zhì)量情況。

五、質(zhì)量檢驗

(一)外觀檢查

1.檢查焊縫表面是否平整,無裂紋、氣孔、未熔合等缺陷。

2.測量焊縫寬度及余高,應(yīng)符合設(shè)計要求(如寬度±0.2mm,余高0~0.3mm)。

(二)內(nèi)部檢測

1.采用超聲波探傷(UT)檢測內(nèi)部缺陷,如未焊透、夾雜物等。

2.對關(guān)鍵部件進(jìn)行硬度測試,確保焊縫強度達(dá)標(biāo)(如硬度值比母材高10~20HB)。

六、安全注意事項

(一)個人防護(hù)

1.操作人員需佩戴防護(hù)眼鏡、激光手套等,避免激光輻射傷害。

2.穿戴防高溫工作服,防止熔融金屬濺射燙傷。

(二)設(shè)備安全

1.焊接區(qū)域應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)識,禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

2.定期檢查設(shè)備冷卻系統(tǒng),防止過熱引發(fā)故障。

(三)環(huán)境要求

1.保持焊接車間通風(fēng)良好,避免有害氣體聚集。

2.使用防火材料鋪設(shè)地面,防止熔融物引發(fā)火災(zāi)。

**一、概述**

激光焊接技術(shù)是一種高效、精密的連接方法,利用高能量密度的激光束照射工件接頭,使其迅速熔化,并通過控制熔池的冷卻和凝固過程形成牢固的焊縫。該技術(shù)相較于傳統(tǒng)焊接方法,具有顯著優(yōu)勢:

(一)高能量密度與快速焊接

激光束的能量密度極高,可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬瓦特每平方厘米,使得焊接過程非常迅速。例如,對于1mm厚的金屬板材,激光焊接速度通常可達(dá)1-10米每分鐘,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電弧焊。這不僅能大幅提高生產(chǎn)效率,還能有效減少生產(chǎn)成本。

(二)熱影響區(qū)(HAZ)極小

由于激光加熱區(qū)域非常集中,且加熱時間短,因此工件受熱范圍有限,熱影響區(qū)相比傳統(tǒng)焊接方法(如電弧焊)可縮小80%以上。這有助于減緩焊接接頭的熱應(yīng)力,減少變形,并保持材料原有的力學(xué)性能和物理性能。

(三)焊接質(zhì)量高

激光焊接形成的焊縫通常具有較低的雜質(zhì)含量和良好的冶金結(jié)合性,焊縫強度接近甚至超過母材。同時,焊縫成型美觀,內(nèi)部缺陷(如氣孔、夾渣)發(fā)生率較低。

(四)自動化與精密控制

激光焊接易于與自動化設(shè)備(如機器人、運動平臺)集成,實現(xiàn)高精度、高重復(fù)性的自動化焊接。通過精確控制激光參數(shù)(功率、掃描速度、焦點位置等),可以實現(xiàn)對復(fù)雜形狀焊縫的精密加工。

(五)應(yīng)用廣泛

激光焊接技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車制造(車身、零部件連接)、航空航天(高強度結(jié)構(gòu)件)、電子電器(精密電子元件)、醫(yī)療器械(醫(yī)用器械精密連接)、精密儀器(儀器外殼及內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接)等多個領(lǐng)域。

本規(guī)范旨在為激光焊接操作人員、技術(shù)人員及管理人員提供一套系統(tǒng)、規(guī)范的指導(dǎo),以確保焊接過程的順利進(jìn)行和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。

**二、技術(shù)準(zhǔn)備**

充分的準(zhǔn)備是保證激光焊接順利進(jìn)行和獲得高質(zhì)量焊縫的基礎(chǔ)。技術(shù)準(zhǔn)備主要包括設(shè)備檢查、材料準(zhǔn)備和工藝參數(shù)設(shè)定等方面。

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.激光器狀態(tài)檢查:

(1)檢查激光器輸出功率穩(wěn)定性,確保其符合設(shè)定值,波動范圍不超過±5%。

(2)使用功率計或能量計檢測激光束質(zhì)量,確認(rèn)光斑形狀(如高斯光斑)和能量輸出均勻性。

(3)檢查激光器冷卻系統(tǒng),確保冷卻液流量、溫度和壓力在正常范圍內(nèi),防止激光器過熱。

2.光學(xué)系統(tǒng)維護(hù):

(1)清潔激光器輸出鏡、反射鏡、擴束鏡等光學(xué)元件,使用專用鏡頭紙和清潔劑,避免用手直接接觸鏡面。

(2)檢查光學(xué)元件的安裝位置和緊固狀態(tài),確保光路準(zhǔn)直,無遮擋。

(3)對于光纖激光器,檢查光纖連接器的清潔度和連接緊固性,確保信號傳輸損耗最小。

3.控制系統(tǒng)校準(zhǔn):

(1)檢查焊接程序的存儲和調(diào)用是否正常,確保程序參數(shù)(功率、速度、離焦量等)準(zhǔn)確無誤。

(2)校準(zhǔn)運動控制系統(tǒng),確保焊接頭(如焊接機器人或?qū)к墸┑倪\動軌跡精度和重復(fù)定位精度達(dá)到要求(例如,重復(fù)定位精度優(yōu)于0.1mm)。

(3)檢查示教器和操作界面的顯示是否正常,確保操作人員能夠清晰監(jiān)控焊接過程。

4.輔助系統(tǒng)檢查:

(1)激光保護(hù)眼鏡:根據(jù)激光波長和功率選擇合適的安全等級和透射比的眼鏡,確保佩戴牢固。

(2)防護(hù)服與手套:使用耐磨、阻燃、防激光輻射的防護(hù)服,佩戴適合激光焊接的耐高溫手套。

(3)工作臺:確保工作臺平整、穩(wěn)固,具備良好的導(dǎo)電性(若需接地),并配備合適的夾具固定工件。

(4)保護(hù)氣體系統(tǒng):檢查氣瓶壓力、減壓閥、流量計、氣管等是否完好,確認(rèn)氣體純度(如氬氣純度應(yīng)大于99.99%)和流量符合工藝要求。

(二)材料準(zhǔn)備

1.工件清潔:

(1)焊接前,必須徹底清除工件接縫區(qū)域的油污、油脂、銹跡、氧化皮、灰塵等污染物??墒褂糜袡C溶劑(如丙酮)、清洗劑或噴砂等方式進(jìn)行清潔。

(2)清潔范圍應(yīng)至少超出焊縫邊緣50mm以上,確保污染物不會影響焊接區(qū)域或進(jìn)入熔池。

(3)對于鋁合金等易氧化材料,清潔后應(yīng)盡快焊接,或在清潔表面涂抹防氧化劑。

2.接頭設(shè)計與管理:

(1)確認(rèn)工件接縫形式(如對接、搭接、角接等)及尺寸是否符合設(shè)計圖紙要求。

(2)檢查接縫間隙,對于激光焊接,合適的間隙通常很小(例如,對于1mm厚的板材,間隙宜控制在0.05mm-0.15mm之間)。過大的間隙可能導(dǎo)致未熔合或焊接困難,過小的間隙可能導(dǎo)致焊接變形增大或需要更大的激光功率。

(3)確保工件表面平整,無明顯凹凸不平或彎曲,必要時進(jìn)行預(yù)處理(如校平)。

3.材料匹配與預(yù)熱:

(1)確認(rèn)焊接工件的材質(zhì)牌號相同或兼容。不同材料焊接時,需特別注意熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱率等的差異,這些因素會影響焊接難度和接頭性能。

(2)根據(jù)材料特性和板厚,決定是否需要進(jìn)行焊前預(yù)熱。例如,焊接高碳鋼或厚板時,為減少焊接應(yīng)力、防止裂紋,通常需要進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度可設(shè)定在100℃-300℃之間,具體數(shù)值需參考材料手冊和工藝試驗。

(3)預(yù)熱應(yīng)均勻,可以使用烘箱、紅外加熱器或火焰加熱等方式,并避免局部過熱。

**三、焊接參數(shù)設(shè)置**

激光焊接參數(shù)是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素,合理的參數(shù)設(shè)置是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效焊接的前提。主要參數(shù)包括基本參數(shù)、輔助參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。

(一)基本參數(shù)設(shè)置

1.激光功率(Power):

(1)功率是激光焊接中最主要的能量輸入?yún)?shù),直接影響熔池的大小和溫度。

(2)功率的選擇需綜合考慮材料種類、板厚、接頭形式、期望的焊縫外觀和強度等因素。

(3)通常遵循“寧小勿大”的原則,在保證完全熔透和形成穩(wěn)定熔池的前提下,盡量使用較低的功率,以減少熱輸入、降低熱影響區(qū)。

(4)可參考經(jīng)驗公式或工藝數(shù)據(jù)庫初步設(shè)定,再通過實驗調(diào)整。例如,焊接低碳鋼時,功率P(W)可大致估算為P≈1000*t*v,其中t為板厚(mm),v為焊接速度(mm/s),但這僅為粗略估計,實際需根據(jù)具體設(shè)備和材料進(jìn)行驗證。

2.焊接速度(WeldingSpeed):

(1)焊接速度決定了激光能量在工件上的沉積速率,是影響熔池形態(tài)和尺寸的另一個關(guān)鍵參數(shù)。

(2)焊接速度過慢可能導(dǎo)致熔池過大、熱量積累過多、熱影響區(qū)擴大,易產(chǎn)生過熱組織和焊接變形;速度過快則可能導(dǎo)致熔池過小、熔透不足、焊縫強度下降。

(3)理想的焊接速度應(yīng)在保證熔透和形成美觀焊縫的前提下獲得,通常需要通過試驗確定最佳范圍。

(4)焊接速度與功率需匹配,高功率通常配合較高的焊接速度使用。

3.焦點位置(FocusPosition):

(1)激光焦點位置(離焦量)對熔池深度和寬度有顯著影響。焦點位于工件表面為正離焦,位于工件表面下方為負(fù)離焦。

(2)負(fù)離焦(焦點在工件下方)可以使激光能量更集中于焊縫根部,增加熔深,減少匙孔(Keyhole)效應(yīng),適用于多數(shù)激光焊接情況,尤其是對間隙控制要求不高的場合。

(3)正離焦(焦點在工件上方)可以使熔池更淺、更寬,減少飛濺,適用于薄板焊接或?qū)缚p表面質(zhì)量要求較高的場合。

(4)離焦量的具體數(shù)值需根據(jù)材料、板厚、焊接功率和速度進(jìn)行優(yōu)化,通常在-10μm至-50μm之間,具體數(shù)值需通過實驗確定。

(二)輔助參數(shù)設(shè)置

1.保護(hù)氣體類型與流量(ShieldingGasType&FlowRate):

(1)保護(hù)氣體的主要作用是隔絕空氣,防止熔池和熱影響區(qū)氧化,并有助于穩(wěn)定匙孔。

(2)常用保護(hù)氣體為惰性氣體,如氬氣(Ar)和氦氣(He)。氬氣成本較低,保護(hù)效果良好,適用于大多數(shù)金屬;氦氣導(dǎo)熱性更好,能更有效地保護(hù)高溫熔池,且飛濺更小,但成本較高,適用于焊接鋁、鎂等活性較高的金屬或需要高質(zhì)量表面的場合。

(3)保護(hù)氣體的流量需足夠大,以形成有效的保護(hù)氣罩,通常在10L/min至20L/min或更高,具體取決于激光功率、焊接速度和材料。流量過小保護(hù)不足,流量過大可能導(dǎo)致氣孔或保護(hù)效率下降。

(4)氣體噴嘴的設(shè)計和安裝位置也很重要,應(yīng)確保氣流能充分覆蓋整個焊接區(qū)域。

2.填充材料(FillingMaterial)(如適用):

(1)當(dāng)需要增加焊縫強度、填充間隙或改變焊縫形狀時,會使用填充材料。

(2)填充材料的選擇應(yīng)與母材相匹配,以保證接頭的性能和可焊性。

(3)對于自動激光填絲焊接,需設(shè)定送絲速度。送絲速度需與焊接速度匹配,以保證熔池中始終有適量的填充材料熔化,送絲速度通常在2m/min至10m/min之間,需根據(jù)填充絲直徑、材料特性和焊接要求調(diào)整。

(4)填充絲的引入方式(如接觸送絲、非接觸送絲)和位置(如焊縫中心、偏向一側(cè))也會影響焊接質(zhì)量,需根據(jù)具體情況選擇和優(yōu)化。

(三)動態(tài)參數(shù)與波形設(shè)置(高級應(yīng)用)

1.激光波形(LaserWaveform):

(1)除了連續(xù)激光,脈沖激光(PulsedLaserWelding,PLW)也是一種重要的焊接方式。脈沖激光通過控制激光能量的脈沖寬度和脈沖間隔,可以顯著影響熔池行為、熱輸入和焊接質(zhì)量。

(2)脈沖焊接適用于焊接薄板(防止燒穿)、焊接易碎材料、減少熱影響區(qū)、控制飛濺等方面。

(3)需要設(shè)置脈沖參數(shù),如脈沖頻率(Hz)、脈沖寬度(μs)、脈沖能量(%或mJ)以及波形(方波、梯形波等)。

2.焦點動態(tài)控制:

(1)對于移動速度較快的焊接,焦點位置可能隨焊接頭移動速度變化而需要動態(tài)調(diào)整,以保持最佳的熔深和熔寬。

3.氣體流量動態(tài)控制:

(1)在某些復(fù)雜焊接或高速焊接中,可能需要根據(jù)焊接狀態(tài)(如匙孔形成、熔池大?。﹦討B(tài)調(diào)整保護(hù)氣體流量。

**四、操作步驟**

激光焊接的操作過程應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行,確保安全、高效、高質(zhì)量地完成焊接任務(wù)。

(一)開機準(zhǔn)備

1.啟動設(shè)備:

(1)按照設(shè)備操作規(guī)程,開啟激光器電源、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助氣體系統(tǒng)等。

(2)檢查各系統(tǒng)運行狀態(tài)指示燈是否正常,聽有無異常聲音或氣味。

2.設(shè)備預(yù)熱:

(1)對于某些高功率激光器,可能需要預(yù)熱時間(如15分鐘到1小時),使激光器達(dá)到穩(wěn)定工作溫度。

(2)預(yù)熱期間,避免進(jìn)行焊接操作。

3.環(huán)境檢查:

(1)確認(rèn)焊接區(qū)域整潔,無易燃物,通風(fēng)良好。

(2)檢查安全防護(hù)設(shè)施(如激光防護(hù)屏、急停按鈕)是否到位且功能正常。

4.參數(shù)加載與確認(rèn):

(1)在控制系統(tǒng)或示教器上加載預(yù)設(shè)置的焊接程序。

(2)仔細(xì)核對程序中的所有參數(shù)(功率、速度、焦點、氣體流量、送絲速度等)是否與工藝要求一致。

(3)進(jìn)行參數(shù)自檢或預(yù)運行,確保程序無誤。

5.工件固定與對位:

(1)使用合適的夾具將工件牢固地固定在工作臺上,確保定位準(zhǔn)確,無滑動。

(2)對于需要精確對準(zhǔn)的焊縫,使用測量工具(如卡尺、千分尺、激光對中儀)進(jìn)行精確定位。

(二)焊接實施

1.預(yù)焊檢查:

(1)再次確認(rèn)工件安裝是否牢固,焊縫對位是否準(zhǔn)確。

(2)檢查焊接頭(如激光器光斑、噴嘴)是否清潔,安裝位置是否正確。

(3)啟動保護(hù)氣體,觀察氣流是否順暢且覆蓋焊縫區(qū)域。

2.開始焊接:

(1)按下啟動按鈕,緩慢移動焊接頭至焊縫起始點。

(2)啟動激光焊接程序,觀察熔池形成情況、匙孔形態(tài)、飛濺大小和焊縫成型。

(3)根據(jù)觀察結(jié)果,判斷初始參數(shù)設(shè)置是否合適。如需調(diào)整,應(yīng)在焊接一小段距離(如10-20mm)后,在程序中修改參數(shù)并繼續(xù)焊接,或在當(dāng)前點暫停后手動微調(diào)。

3.焊接過程監(jiān)控:

(1)在焊接過程中,持續(xù)觀察熔池狀態(tài)、氣體保護(hù)效果、設(shè)備運行聲音等。

(2)注意是否有異?,F(xiàn)象,如聲音突變、煙霧異常、設(shè)備抖動等,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即按下急停按鈕。

(3)對于長焊縫,可分段進(jìn)行,每段焊接完成后稍作停留,待熔池冷卻穩(wěn)定后再繼續(xù)。

4.完成焊接:

(1)焊接至終點后,按程序指令或手動停止激光輸出。

(2)待熔池完全冷卻、焊縫區(qū)域溫度降至安全范圍(通常用手觸摸感覺不燙手)后,方可松開夾具取下工件。

(三)收尾工作

1.設(shè)備關(guān)閉:

(1)按照操作規(guī)程,先關(guān)閉輔助氣體系統(tǒng),再關(guān)閉激光器電源、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。

(2)確認(rèn)各設(shè)備電源已切斷。

2.清理工作:

(1)清理工作臺上的廢料、焊渣、清潔保護(hù)氣體殘留。

(2)清潔光學(xué)元件、設(shè)備外殼等。

(3)將使用過的防護(hù)用品、夾具等歸位。

3.記錄與文檔:

(1)記錄本次焊接的工件信息、焊接參數(shù)、操作人員、焊接時間、質(zhì)量狀況(如外觀、尺寸檢查結(jié)果)等。

(2)對于不合格的焊縫,記錄缺陷類型、可能原因及后續(xù)處理措施。

(3)將焊接參數(shù)和記錄歸檔,作為工藝數(shù)據(jù)庫的參考或質(zhì)量追溯的依據(jù)。

**五、質(zhì)量檢驗**

焊接質(zhì)量是衡量激光焊接技術(shù)效果的核心指標(biāo)。焊接完成后,必須進(jìn)行系統(tǒng)性的質(zhì)量檢驗,確保焊縫滿足設(shè)計要求和使用安全。

(一)外觀檢查(VisualInspection)

1.目視檢查:

(1)使用裸眼或借助放大鏡,檢查焊縫表面是否有裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、咬邊、焊瘤、凹陷等宏觀缺陷。

(2)檢查焊縫的形狀和尺寸是否符合要求,如焊縫寬度、余高是否在公差范圍內(nèi)。

(3)評估焊縫表面光潔度,是否存在明顯的飛濺、熔渣等影響外觀的因素。

2.焊縫外觀評定標(biāo)準(zhǔn):

(1)可制定內(nèi)部檢驗標(biāo)準(zhǔn),或參照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO8501-1對未熔合和未焊透的規(guī)定),對焊縫外觀進(jìn)行等級評定。

(二)尺寸測量(DimensionalMeasurement)

1.測量項目:

(1)使用卡尺、千分尺、高度尺、三坐標(biāo)測量機(CMM)等工具,測量焊縫的寬度、余高、焊腳尺寸(角焊縫)、錯邊量、角變形、線輪廓度等幾何尺寸。

2.測量方法:

(1)選擇合適的測量點,通常在焊縫起始、中間、終止處以及最大變形部位。

(2)確保測量基準(zhǔn)準(zhǔn)確,測量工具校準(zhǔn)有效。

3.尺寸合格性判斷:

(1)將測量結(jié)果與設(shè)計圖紙上的公差要求進(jìn)行比較,判斷尺寸是否合格。

(三)內(nèi)部缺陷檢測(InternalDefectDetection)

1.超聲波探傷(UltrasonicTesting,UT):

(1)UT是檢測焊縫內(nèi)部缺陷(如未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等)的主要方法之一。

(2)根據(jù)被檢工件厚度和結(jié)構(gòu),選擇合適的探傷方法(如直探頭、斜探頭、雙晶探頭)和掃查方式(如直線、鋸齒線、交叉)。

(3)按照相關(guān)探傷標(biāo)準(zhǔn)(如ISO9001、ASTMA435)進(jìn)行操作和評定,記錄缺陷的位置、大小和類型。

2.X射線探傷(RadiographicTesting,RT):

(1)RT能夠提供焊縫內(nèi)部缺陷的二維影像,對于檢測體積型缺陷(如氣孔、夾渣)效果較好。

(2)適用于重要結(jié)構(gòu)或?qū)?nèi)部缺陷可視化要求高的場合。

(3)需由具備資質(zhì)的探傷人員按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作和評片。

3.其他檢測方法(如適用):

(1)氣密性測試:適用于對焊縫密封性有要求的場合,如管道、容器。

(2)液體滲透檢測(LiquidPenetrantTesting,LPT):適用于檢測表面開口缺陷。

(3)磁粉檢測(MagneticParticleTesting,MT):適用于鐵磁性材料表面和近表面缺陷。

(四)力學(xué)性能測試(MechanicalPropertyTesting)

1.拉伸試驗:

(1)從焊縫及熱影響區(qū)切取試樣,進(jìn)行拉伸試驗,測定焊縫的抗拉強度、屈服強度和延伸率。

(2)評估焊縫接頭的力學(xué)性能是否達(dá)到設(shè)計要求或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.硬度測試:

(1)使用硬度計(如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度)測量焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和母材的硬度值。

(2)硬度分布可以反映焊接熱輸入的大小和影響范圍,是評估焊接質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。

3.沖擊試驗:

(1)對于需要承受沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行沖擊韌性試驗,評估焊縫接頭的低溫沖擊性能或韌性。

**六、安全注意事項**

激光焊接涉及高能量激光束、高溫焊縫、可能的有害氣體和化學(xué)物質(zhì),操作過程中必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程,防止發(fā)生人身傷害、設(shè)備損壞和環(huán)境污染。

(一)個人防護(hù)裝備(PersonalProtectiveEquipment,PPE)

1.激光防護(hù)眼鏡:

(1)必須根據(jù)激光的波長、功率和安全等級,選擇合適防護(hù)等級(如EN207,ANSIZ87.1)和透射比(TD)的防護(hù)眼鏡。

(2)眼鏡應(yīng)覆蓋所有眼睛區(qū)域,包括眼角。

(3)確保眼鏡完好無損,定期檢查透射比是否衰減。

(4)任何時候在激光工作區(qū)域內(nèi),無論是否直接照射,都必須佩戴合適的防護(hù)眼鏡。

2.防護(hù)服與手套:

(1)穿戴阻燃、耐高溫、防激光輻射的防護(hù)服,袖口應(yīng)扣緊。

(2)使用耐高溫、絕緣、防熔融金屬濺射的手套,如皮革手套或?qū)S煤附邮痔住?/p>

(3)避免穿戴易產(chǎn)生靜電或易燃的衣物。

3.其他防護(hù):

(1)根據(jù)需要,可佩戴耳塞或耳罩,以防護(hù)設(shè)備運行產(chǎn)生的噪音。

(2)在使用化學(xué)品(如清洗劑)時,應(yīng)佩戴化學(xué)防護(hù)手套和護(hù)目鏡。

(二)設(shè)備與場地安全

1.設(shè)備安全操作:

(1)嚴(yán)格按照設(shè)備操作手冊進(jìn)行操作,禁止超參數(shù)運行。

(2)定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),特別是安全相關(guān)的部件(如急停按鈕、安全聯(lián)鎖裝置)。

(3)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或異常,立即停止使用并報告維修。

2.激光安全區(qū)域:

(1)激光工作區(qū)域必須設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識,告知他人存在激光危險。

(2)對于Class3B和Class4激光器,必須配備激光防護(hù)屏或防護(hù)罩,防止激光束外泄。

(3)確保安全聯(lián)鎖裝置(如光束中斷檢測器)功能正常,當(dāng)防護(hù)門打開或檢測到人員進(jìn)入危險區(qū)域時,能自動切斷激光輸出。

3.工作環(huán)境:

(1)焊接車間應(yīng)保持良好通風(fēng),特別是在使用有機溶劑或可能產(chǎn)生有害氣體的場合。

(2)地面應(yīng)防滑、防火,并考慮導(dǎo)電性,必要時進(jìn)行接地。

(3)工作臺應(yīng)穩(wěn)固,工具和材料擺放整齊,保持通道暢通。

(三)操作過程中的安全防護(hù)

1.防止眼睛傷害:

(1)操作人員、旁觀人員及維修人員都必須佩戴合適的激光防護(hù)眼鏡。

(2)禁止在激光束可能照射到的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行非相關(guān)活動。

(3)移動或調(diào)整設(shè)備時,務(wù)必先關(guān)閉激光輸出。

2.防止?fàn)C傷和熱傷害:

(1)小心操作高溫的焊縫、夾具和設(shè)備部件。

(2)使用隔熱墊或工具搬運熱工件。

(3)焊接完成后,待焊縫充分冷卻后再進(jìn)行清理或處理。

3.防止火災(zāi):

(1)清除工作區(qū)域內(nèi)的所有易燃物,或采取有效的防火措施(如使用防火毯、安裝滅火器)。

(2)激光束照射到的路徑上不能有可燃材料。

(3)定期檢查設(shè)備冷卻系統(tǒng),防止過熱引發(fā)火災(zāi)。

4.防止有害氣體和粉塵:

(1)如果焊接材料可能產(chǎn)生有害煙塵(如某些金屬焊接),應(yīng)安裝煙塵凈化系統(tǒng)。

(2)焊接區(qū)域應(yīng)保持相對密閉或強制通風(fēng),避免有害氣體擴散到其他區(qū)域。

5.應(yīng)急準(zhǔn)備:

(1)熟悉緊急停機按鈕的位置和使用方法。

(2)了解消防器材的位置和使用方法。

(3)制定應(yīng)急預(yù)案,明確發(fā)生事故時的報告、疏散和救援流程。

一、概述

激光焊接技術(shù)是一種利用激光束作為熱源,對工件進(jìn)行局部加熱并形成熔池,通過熔池的流動和冷卻實現(xiàn)連接的先進(jìn)制造工藝。該技術(shù)具有能量密度高、焊接速度快、熱影響區(qū)小、變形小、自動化程度高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、精密儀器等領(lǐng)域。為確保焊接質(zhì)量和生產(chǎn)安全,需遵循以下技術(shù)規(guī)范。

二、技術(shù)準(zhǔn)備

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.激光焊接設(shè)備應(yīng)處于良好工作狀態(tài),包括激光器、光學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。

2.定期檢查激光束質(zhì)量,確保光斑形狀、能量穩(wěn)定。

3.確認(rèn)焊接參數(shù)(如功率、速度、離焦量)符合工藝要求。

(二)材料準(zhǔn)備

1.工件表面應(yīng)清潔,去除油污、銹跡等雜質(zhì),以免影響焊接質(zhì)量。

2.對接間隙應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)(通常為0.05~0.1mm),避免錯邊或未熔合。

3.焊前預(yù)熱工件至指定溫度(如20~50℃),減少焊接應(yīng)力。

三、焊接參數(shù)設(shè)置

(一)基本參數(shù)

1.功率:根據(jù)材料厚度選擇功率,如1mm鋼板焊接功率范圍可為1500~3000W。

2.焊接速度:通常為1~10mm/s,需根據(jù)材料熔化速率調(diào)整。

3.離焦量:負(fù)離焦(-10~-50μm)可增加熔深,正離焦(+10~+30μm)可減少飛濺。

(二)輔助參數(shù)

1.保護(hù)氣體:常用惰性氣體(如氬氣、氦氣)流量為10~20L/min,以防止氧化。

2.送絲速度(適用于填絲焊接):根據(jù)填充材料直徑調(diào)整,如0.8mm鋼絲送絲速度為5~15m/min。

四、操作步驟

(一)開機準(zhǔn)備

1.啟動激光焊接設(shè)備,檢查激光器輸出是否正常。

2.調(diào)整焊接頭高度,確保與工件距離符合設(shè)定值。

3.啟動輔助氣體系統(tǒng),確認(rèn)氣流穩(wěn)定。

(二)焊接實施

1.將工件固定在工作臺上,對準(zhǔn)焊縫位置。

2.啟動激光焊接程序,緩慢移動焊接頭至起始點。

3.啟動激光并調(diào)整焊接速度,觀察熔池狀態(tài),避免過熱或未熔合。

4.完成焊接后,待熔池冷卻后移開工件。

(三)收尾工作

1.關(guān)閉激光器及輔助氣體系統(tǒng)。

2.清理工作臺及設(shè)備,記錄焊接參數(shù)及質(zhì)量情況。

五、質(zhì)量檢驗

(一)外觀檢查

1.檢查焊縫表面是否平整,無裂紋、氣孔、未熔合等缺陷。

2.測量焊縫寬度及余高,應(yīng)符合設(shè)計要求(如寬度±0.2mm,余高0~0.3mm)。

(二)內(nèi)部檢測

1.采用超聲波探傷(UT)檢測內(nèi)部缺陷,如未焊透、夾雜物等。

2.對關(guān)鍵部件進(jìn)行硬度測試,確保焊縫強度達(dá)標(biāo)(如硬度值比母材高10~20HB)。

六、安全注意事項

(一)個人防護(hù)

1.操作人員需佩戴防護(hù)眼鏡、激光手套等,避免激光輻射傷害。

2.穿戴防高溫工作服,防止熔融金屬濺射燙傷。

(二)設(shè)備安全

1.焊接區(qū)域應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)識,禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

2.定期檢查設(shè)備冷卻系統(tǒng),防止過熱引發(fā)故障。

(三)環(huán)境要求

1.保持焊接車間通風(fēng)良好,避免有害氣體聚集。

2.使用防火材料鋪設(shè)地面,防止熔融物引發(fā)火災(zāi)。

**一、概述**

激光焊接技術(shù)是一種高效、精密的連接方法,利用高能量密度的激光束照射工件接頭,使其迅速熔化,并通過控制熔池的冷卻和凝固過程形成牢固的焊縫。該技術(shù)相較于傳統(tǒng)焊接方法,具有顯著優(yōu)勢:

(一)高能量密度與快速焊接

激光束的能量密度極高,可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬瓦特每平方厘米,使得焊接過程非常迅速。例如,對于1mm厚的金屬板材,激光焊接速度通??蛇_(dá)1-10米每分鐘,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電弧焊。這不僅能大幅提高生產(chǎn)效率,還能有效減少生產(chǎn)成本。

(二)熱影響區(qū)(HAZ)極小

由于激光加熱區(qū)域非常集中,且加熱時間短,因此工件受熱范圍有限,熱影響區(qū)相比傳統(tǒng)焊接方法(如電弧焊)可縮小80%以上。這有助于減緩焊接接頭的熱應(yīng)力,減少變形,并保持材料原有的力學(xué)性能和物理性能。

(三)焊接質(zhì)量高

激光焊接形成的焊縫通常具有較低的雜質(zhì)含量和良好的冶金結(jié)合性,焊縫強度接近甚至超過母材。同時,焊縫成型美觀,內(nèi)部缺陷(如氣孔、夾渣)發(fā)生率較低。

(四)自動化與精密控制

激光焊接易于與自動化設(shè)備(如機器人、運動平臺)集成,實現(xiàn)高精度、高重復(fù)性的自動化焊接。通過精確控制激光參數(shù)(功率、掃描速度、焦點位置等),可以實現(xiàn)對復(fù)雜形狀焊縫的精密加工。

(五)應(yīng)用廣泛

激光焊接技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車制造(車身、零部件連接)、航空航天(高強度結(jié)構(gòu)件)、電子電器(精密電子元件)、醫(yī)療器械(醫(yī)用器械精密連接)、精密儀器(儀器外殼及內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接)等多個領(lǐng)域。

本規(guī)范旨在為激光焊接操作人員、技術(shù)人員及管理人員提供一套系統(tǒng)、規(guī)范的指導(dǎo),以確保焊接過程的順利進(jìn)行和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。

**二、技術(shù)準(zhǔn)備**

充分的準(zhǔn)備是保證激光焊接順利進(jìn)行和獲得高質(zhì)量焊縫的基礎(chǔ)。技術(shù)準(zhǔn)備主要包括設(shè)備檢查、材料準(zhǔn)備和工藝參數(shù)設(shè)定等方面。

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.激光器狀態(tài)檢查:

(1)檢查激光器輸出功率穩(wěn)定性,確保其符合設(shè)定值,波動范圍不超過±5%。

(2)使用功率計或能量計檢測激光束質(zhì)量,確認(rèn)光斑形狀(如高斯光斑)和能量輸出均勻性。

(3)檢查激光器冷卻系統(tǒng),確保冷卻液流量、溫度和壓力在正常范圍內(nèi),防止激光器過熱。

2.光學(xué)系統(tǒng)維護(hù):

(1)清潔激光器輸出鏡、反射鏡、擴束鏡等光學(xué)元件,使用專用鏡頭紙和清潔劑,避免用手直接接觸鏡面。

(2)檢查光學(xué)元件的安裝位置和緊固狀態(tài),確保光路準(zhǔn)直,無遮擋。

(3)對于光纖激光器,檢查光纖連接器的清潔度和連接緊固性,確保信號傳輸損耗最小。

3.控制系統(tǒng)校準(zhǔn):

(1)檢查焊接程序的存儲和調(diào)用是否正常,確保程序參數(shù)(功率、速度、離焦量等)準(zhǔn)確無誤。

(2)校準(zhǔn)運動控制系統(tǒng),確保焊接頭(如焊接機器人或?qū)к墸┑倪\動軌跡精度和重復(fù)定位精度達(dá)到要求(例如,重復(fù)定位精度優(yōu)于0.1mm)。

(3)檢查示教器和操作界面的顯示是否正常,確保操作人員能夠清晰監(jiān)控焊接過程。

4.輔助系統(tǒng)檢查:

(1)激光保護(hù)眼鏡:根據(jù)激光波長和功率選擇合適的安全等級和透射比的眼鏡,確保佩戴牢固。

(2)防護(hù)服與手套:使用耐磨、阻燃、防激光輻射的防護(hù)服,佩戴適合激光焊接的耐高溫手套。

(3)工作臺:確保工作臺平整、穩(wěn)固,具備良好的導(dǎo)電性(若需接地),并配備合適的夾具固定工件。

(4)保護(hù)氣體系統(tǒng):檢查氣瓶壓力、減壓閥、流量計、氣管等是否完好,確認(rèn)氣體純度(如氬氣純度應(yīng)大于99.99%)和流量符合工藝要求。

(二)材料準(zhǔn)備

1.工件清潔:

(1)焊接前,必須徹底清除工件接縫區(qū)域的油污、油脂、銹跡、氧化皮、灰塵等污染物??墒褂糜袡C溶劑(如丙酮)、清洗劑或噴砂等方式進(jìn)行清潔。

(2)清潔范圍應(yīng)至少超出焊縫邊緣50mm以上,確保污染物不會影響焊接區(qū)域或進(jìn)入熔池。

(3)對于鋁合金等易氧化材料,清潔后應(yīng)盡快焊接,或在清潔表面涂抹防氧化劑。

2.接頭設(shè)計與管理:

(1)確認(rèn)工件接縫形式(如對接、搭接、角接等)及尺寸是否符合設(shè)計圖紙要求。

(2)檢查接縫間隙,對于激光焊接,合適的間隙通常很小(例如,對于1mm厚的板材,間隙宜控制在0.05mm-0.15mm之間)。過大的間隙可能導(dǎo)致未熔合或焊接困難,過小的間隙可能導(dǎo)致焊接變形增大或需要更大的激光功率。

(3)確保工件表面平整,無明顯凹凸不平或彎曲,必要時進(jìn)行預(yù)處理(如校平)。

3.材料匹配與預(yù)熱:

(1)確認(rèn)焊接工件的材質(zhì)牌號相同或兼容。不同材料焊接時,需特別注意熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱率等的差異,這些因素會影響焊接難度和接頭性能。

(2)根據(jù)材料特性和板厚,決定是否需要進(jìn)行焊前預(yù)熱。例如,焊接高碳鋼或厚板時,為減少焊接應(yīng)力、防止裂紋,通常需要進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度可設(shè)定在100℃-300℃之間,具體數(shù)值需參考材料手冊和工藝試驗。

(3)預(yù)熱應(yīng)均勻,可以使用烘箱、紅外加熱器或火焰加熱等方式,并避免局部過熱。

**三、焊接參數(shù)設(shè)置**

激光焊接參數(shù)是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素,合理的參數(shù)設(shè)置是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效焊接的前提。主要參數(shù)包括基本參數(shù)、輔助參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。

(一)基本參數(shù)設(shè)置

1.激光功率(Power):

(1)功率是激光焊接中最主要的能量輸入?yún)?shù),直接影響熔池的大小和溫度。

(2)功率的選擇需綜合考慮材料種類、板厚、接頭形式、期望的焊縫外觀和強度等因素。

(3)通常遵循“寧小勿大”的原則,在保證完全熔透和形成穩(wěn)定熔池的前提下,盡量使用較低的功率,以減少熱輸入、降低熱影響區(qū)。

(4)可參考經(jīng)驗公式或工藝數(shù)據(jù)庫初步設(shè)定,再通過實驗調(diào)整。例如,焊接低碳鋼時,功率P(W)可大致估算為P≈1000*t*v,其中t為板厚(mm),v為焊接速度(mm/s),但這僅為粗略估計,實際需根據(jù)具體設(shè)備和材料進(jìn)行驗證。

2.焊接速度(WeldingSpeed):

(1)焊接速度決定了激光能量在工件上的沉積速率,是影響熔池形態(tài)和尺寸的另一個關(guān)鍵參數(shù)。

(2)焊接速度過慢可能導(dǎo)致熔池過大、熱量積累過多、熱影響區(qū)擴大,易產(chǎn)生過熱組織和焊接變形;速度過快則可能導(dǎo)致熔池過小、熔透不足、焊縫強度下降。

(3)理想的焊接速度應(yīng)在保證熔透和形成美觀焊縫的前提下獲得,通常需要通過試驗確定最佳范圍。

(4)焊接速度與功率需匹配,高功率通常配合較高的焊接速度使用。

3.焦點位置(FocusPosition):

(1)激光焦點位置(離焦量)對熔池深度和寬度有顯著影響。焦點位于工件表面為正離焦,位于工件表面下方為負(fù)離焦。

(2)負(fù)離焦(焦點在工件下方)可以使激光能量更集中于焊縫根部,增加熔深,減少匙孔(Keyhole)效應(yīng),適用于多數(shù)激光焊接情況,尤其是對間隙控制要求不高的場合。

(3)正離焦(焦點在工件上方)可以使熔池更淺、更寬,減少飛濺,適用于薄板焊接或?qū)缚p表面質(zhì)量要求較高的場合。

(4)離焦量的具體數(shù)值需根據(jù)材料、板厚、焊接功率和速度進(jìn)行優(yōu)化,通常在-10μm至-50μm之間,具體數(shù)值需通過實驗確定。

(二)輔助參數(shù)設(shè)置

1.保護(hù)氣體類型與流量(ShieldingGasType&FlowRate):

(1)保護(hù)氣體的主要作用是隔絕空氣,防止熔池和熱影響區(qū)氧化,并有助于穩(wěn)定匙孔。

(2)常用保護(hù)氣體為惰性氣體,如氬氣(Ar)和氦氣(He)。氬氣成本較低,保護(hù)效果良好,適用于大多數(shù)金屬;氦氣導(dǎo)熱性更好,能更有效地保護(hù)高溫熔池,且飛濺更小,但成本較高,適用于焊接鋁、鎂等活性較高的金屬或需要高質(zhì)量表面的場合。

(3)保護(hù)氣體的流量需足夠大,以形成有效的保護(hù)氣罩,通常在10L/min至20L/min或更高,具體取決于激光功率、焊接速度和材料。流量過小保護(hù)不足,流量過大可能導(dǎo)致氣孔或保護(hù)效率下降。

(4)氣體噴嘴的設(shè)計和安裝位置也很重要,應(yīng)確保氣流能充分覆蓋整個焊接區(qū)域。

2.填充材料(FillingMaterial)(如適用):

(1)當(dāng)需要增加焊縫強度、填充間隙或改變焊縫形狀時,會使用填充材料。

(2)填充材料的選擇應(yīng)與母材相匹配,以保證接頭的性能和可焊性。

(3)對于自動激光填絲焊接,需設(shè)定送絲速度。送絲速度需與焊接速度匹配,以保證熔池中始終有適量的填充材料熔化,送絲速度通常在2m/min至10m/min之間,需根據(jù)填充絲直徑、材料特性和焊接要求調(diào)整。

(4)填充絲的引入方式(如接觸送絲、非接觸送絲)和位置(如焊縫中心、偏向一側(cè))也會影響焊接質(zhì)量,需根據(jù)具體情況選擇和優(yōu)化。

(三)動態(tài)參數(shù)與波形設(shè)置(高級應(yīng)用)

1.激光波形(LaserWaveform):

(1)除了連續(xù)激光,脈沖激光(PulsedLaserWelding,PLW)也是一種重要的焊接方式。脈沖激光通過控制激光能量的脈沖寬度和脈沖間隔,可以顯著影響熔池行為、熱輸入和焊接質(zhì)量。

(2)脈沖焊接適用于焊接薄板(防止燒穿)、焊接易碎材料、減少熱影響區(qū)、控制飛濺等方面。

(3)需要設(shè)置脈沖參數(shù),如脈沖頻率(Hz)、脈沖寬度(μs)、脈沖能量(%或mJ)以及波形(方波、梯形波等)。

2.焦點動態(tài)控制:

(1)對于移動速度較快的焊接,焦點位置可能隨焊接頭移動速度變化而需要動態(tài)調(diào)整,以保持最佳的熔深和熔寬。

3.氣體流量動態(tài)控制:

(1)在某些復(fù)雜焊接或高速焊接中,可能需要根據(jù)焊接狀態(tài)(如匙孔形成、熔池大?。﹦討B(tài)調(diào)整保護(hù)氣體流量。

**四、操作步驟**

激光焊接的操作過程應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行,確保安全、高效、高質(zhì)量地完成焊接任務(wù)。

(一)開機準(zhǔn)備

1.啟動設(shè)備:

(1)按照設(shè)備操作規(guī)程,開啟激光器電源、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助氣體系統(tǒng)等。

(2)檢查各系統(tǒng)運行狀態(tài)指示燈是否正常,聽有無異常聲音或氣味。

2.設(shè)備預(yù)熱:

(1)對于某些高功率激光器,可能需要預(yù)熱時間(如15分鐘到1小時),使激光器達(dá)到穩(wěn)定工作溫度。

(2)預(yù)熱期間,避免進(jìn)行焊接操作。

3.環(huán)境檢查:

(1)確認(rèn)焊接區(qū)域整潔,無易燃物,通風(fēng)良好。

(2)檢查安全防護(hù)設(shè)施(如激光防護(hù)屏、急停按鈕)是否到位且功能正常。

4.參數(shù)加載與確認(rèn):

(1)在控制系統(tǒng)或示教器上加載預(yù)設(shè)置的焊接程序。

(2)仔細(xì)核對程序中的所有參數(shù)(功率、速度、焦點、氣體流量、送絲速度等)是否與工藝要求一致。

(3)進(jìn)行參數(shù)自檢或預(yù)運行,確保程序無誤。

5.工件固定與對位:

(1)使用合適的夾具將工件牢固地固定在工作臺上,確保定位準(zhǔn)確,無滑動。

(2)對于需要精確對準(zhǔn)的焊縫,使用測量工具(如卡尺、千分尺、激光對中儀)進(jìn)行精確定位。

(二)焊接實施

1.預(yù)焊檢查:

(1)再次確認(rèn)工件安裝是否牢固,焊縫對位是否準(zhǔn)確。

(2)檢查焊接頭(如激光器光斑、噴嘴)是否清潔,安裝位置是否正確。

(3)啟動保護(hù)氣體,觀察氣流是否順暢且覆蓋焊縫區(qū)域。

2.開始焊接:

(1)按下啟動按鈕,緩慢移動焊接頭至焊縫起始點。

(2)啟動激光焊接程序,觀察熔池形成情況、匙孔形態(tài)、飛濺大小和焊縫成型。

(3)根據(jù)觀察結(jié)果,判斷初始參數(shù)設(shè)置是否合適。如需調(diào)整,應(yīng)在焊接一小段距離(如10-20mm)后,在程序中修改參數(shù)并繼續(xù)焊接,或在當(dāng)前點暫停后手動微調(diào)。

3.焊接過程監(jiān)控:

(1)在焊接過程中,持續(xù)觀察熔池狀態(tài)、氣體保護(hù)效果、設(shè)備運行聲音等。

(2)注意是否有異常現(xiàn)象,如聲音突變、煙霧異常、設(shè)備抖動等,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即按下急停按鈕。

(3)對于長焊縫,可分段進(jìn)行,每段焊接完成后稍作停留,待熔池冷卻穩(wěn)定后再繼續(xù)。

4.完成焊接:

(1)焊接至終點后,按程序指令或手動停止激光輸出。

(2)待熔池完全冷卻、焊縫區(qū)域溫度降至安全范圍(通常用手觸摸感覺不燙手)后,方可松開夾具取下工件。

(三)收尾工作

1.設(shè)備關(guān)閉:

(1)按照操作規(guī)程,先關(guān)閉輔助氣體系統(tǒng),再關(guān)閉激光器電源、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。

(2)確認(rèn)各設(shè)備電源已切斷。

2.清理工作:

(1)清理工作臺上的廢料、焊渣、清潔保護(hù)氣體殘留。

(2)清潔光學(xué)元件、設(shè)備外殼等。

(3)將使用過的防護(hù)用品、夾具等歸位。

3.記錄與文檔:

(1)記錄本次焊接的工件信息、焊接參數(shù)、操作人員、焊接時間、質(zhì)量狀況(如外觀、尺寸檢查結(jié)果)等。

(2)對于不合格的焊縫,記錄缺陷類型、可能原因及后續(xù)處理措施。

(3)將焊接參數(shù)和記錄歸檔,作為工藝數(shù)據(jù)庫的參考或質(zhì)量追溯的依據(jù)。

**五、質(zhì)量檢驗**

焊接質(zhì)量是衡量激光焊接技術(shù)效果的核心指標(biāo)。焊接完成后,必須進(jìn)行系統(tǒng)性的質(zhì)量檢驗,確保焊縫滿足設(shè)計要求和使用安全。

(一)外觀檢查(VisualInspection)

1.目視檢查:

(1)使用裸眼或借助放大鏡,檢查焊縫表面是否有裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、咬邊、焊瘤、凹陷等宏觀缺陷。

(2)檢查焊縫的形狀和尺寸是否符合要求,如焊縫寬度、余高是否在公差范圍內(nèi)。

(3)評估焊縫表面光潔度,是否存在明顯的飛濺、熔渣等影響外觀的因素。

2.焊縫外觀評定標(biāo)準(zhǔn):

(1)可制定內(nèi)部檢驗標(biāo)準(zhǔn),或參照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO8501-1對未熔合和未焊透的規(guī)定),對焊縫外觀進(jìn)行等級評定。

(二)尺寸測量(DimensionalMeasurement)

1.測量項目:

(1)使用卡尺、千分尺、高度尺、三坐標(biāo)測量機(CMM)等工具,測量焊縫的寬度、余高、焊腳尺寸(角焊縫)、錯邊量、角變形、線輪廓度等幾何尺寸。

2.測量方法:

(1)選擇合適的測量點,通常在焊縫起始、中間、終止處以及最大變形部位。

(2)確保測量基準(zhǔn)準(zhǔn)確,測量工具校準(zhǔn)有效。

3.尺寸合格性判斷:

(1)將測量結(jié)果與設(shè)計圖紙上的公差要求進(jìn)行比較,判斷尺寸是否合格。

(三)內(nèi)部缺陷檢測(InternalDefectDetection)

1.超聲波探傷(UltrasonicTesting,UT):

(1)UT是檢測焊縫內(nèi)部缺陷(如未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等)的主要方法之一。

(2)根據(jù)被檢工件厚度和結(jié)構(gòu),選擇合適的探傷方法(如直探頭、斜探頭、雙晶探頭)和掃查方式(如直線、鋸齒線、交叉)。

(3)按照相關(guān)探傷標(biāo)準(zhǔn)(如ISO9001、ASTMA435)進(jìn)行操作和評定,記錄缺陷的位置、大小和類型。

2.X射線探傷(RadiographicTesting,RT):

(1)RT能夠提供焊縫內(nèi)部缺陷的二維影像,對于檢測體積型缺陷(如氣孔、夾渣)效果較好。

(2)適用

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