激光
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激光焊接机是一种材料连接方法,主要是金属材料之间的连接的技术。它和传统的焊接技术一样,通过将连接区的部分材料熔化而将两个零件或部件连接起来。因为激光能量高度集中,加热、冷却的过程极其迅速,一下普通焊接技术难以加工的如脆性大、硬度高或柔软性强的材料,用激光很容易实施焊接。激光还能使一些高导热系数和高熔点金属快速融化,完成特种金属或合金材料的焊接。另一方面,在激光焊接过程中无机械接触,易保证焊接部位不因受力而发生变化,通过融化最小数量的物质实现合金连接,从而大大提高焊接质量,提高生产率。激光焊接的焊缝深宽度比大,而焊缝热影响区极小,质量好。第三,激光束易于控制的特点使得焊接工作能够更方便地实现自动化和智能化。利用大焦距的激光系统,还可实现特殊场合下的焊接,如有软件控制需要进行隔离的远距离在线焊接、高精密防污染的真空环境焊接等。激光焊接的上述这些特点是传统的焊接工具与方法很难或完全不能做到的。目前欧美一些国家中,激光设备的应用已广泛取代了传统的焊接技术,如高档汽车车壳与底座、飞机机翼、航天器机身等一些特种材料和微小接触点的焊接。我国从20世纪70年代开始研究开发激光焊接,现在也已在大规模的推广应用中。
激光焊接优点。
⑴激光束可以聚焦到哼的功率密度,达到较高的焊接深宽比。
⑵人影响区很小,焊件的热变形很小,可以进行精确的焊接,焊接无须刚性夹紧。
⑶焊接很难焊的材料。
⑷焊接在空气中进行,不需要真空,不产生X射线。当然,激光焊往往也须在保护气氛下进行,以防止有害气体侵蚀焊接熔池,如氧化等。
⑸不用焊条或填充材料,可以得到成分与母材相同的焊缝。
⑹激光没有惯性,可以迅速开始于停止。
⑺可以高速度焊接复杂工作,易于控制和自动化。
激光焊接设备和前两节中讲述的几种激光加工小河边一样,也由激光器、光束变换系统、计算机控制系统组成。
激光焊接主要有热导焊和深熔焊两种。热导焊采用的激光功率为105W/cm 2左右,是靠热传导进行焊接的,焊缝深度小于2.5mm,焊缝的深宽比一般小于1。深熔焊采用的功率密度在106~107W/cm2之间,焊缝的深宽比最大可达12:1.
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