焊接方法與設備其他焊接方法ppt課件

1、n電渣焊n螺栓焊n電子束焊n激光焊接n摩擦焊接n高頻焊接螺栓板接觸面電弧熔化區(qū)力力一、激光焊接原理一、激光焊接原理 熱導焊接熱導焊接 深熔焊接深熔焊接 熱導焊焊縫熱導焊焊縫 深熔焊焊縫深熔焊焊縫 激光焊接原理及運用激光焊接原理及運用二、激光深熔焊的幾何特征、熔池流動、小孔對光吸收二、激光深熔焊的幾何特征、熔池流動、小孔對光吸收 激光深熔焊幾何特征1 激光束 2 焊接熔池 3 小孔 4 焊縫寬度 5 熔池深度激光深熔焊腔內液體金屬的流動1 激光束 2 小孔后部流動區(qū) 3 小孔內流動區(qū) 小孔內激光的吸收過程1 激光束 2 等離子體3 熔池后部熔化區(qū)4 焊件運動方向 激光束根本特性激光束根本特性 單

2、色性好、方向性好、亮度高、相關性好。單色性好、方向性好、亮度高、相關性好。1、單色性、單色性 激光中單色性最好的是氣體激光器產生的激光中單色性最好的是氣體激光器產生的激光。激光。 He-Ne激光器產生的激光器產生的632.8nm譜線，線寬只需譜線，線寬只需10-9nm。 普通光源中單色性最好的用來作為長度基準器的氪燈普通光源中單色性最好的用來作為長度基準器的氪燈(Kr86)，其譜線寬度為，其譜線寬度為4.710-3nm。 激光的單色性比普通光要高出激光的單色性比普通光要高出106107倍以上倍以上 . 自然光由波場范圍較寬的光構成，自然光由波場范圍較寬的光構成，激光的譜線展寬極小，具有很好的單

3、色激光的譜線展寬極小，具有很好的單色性。性。 單色性決議物質對激光能量的吸收單色性決議物質對激光能量的吸收和精細聚焦的能夠性；和精細聚焦的能夠性；CO2：10.6m CO： 5.4m YAG：1.06m 準分子：準分子：0.24m；激光自然光波長能量2、方向性好、亮度高、方向性好、亮度高 從光源發(fā)出的激光平行傳播的程度成為從光源發(fā)出的激光平行傳播的程度成為方向性。方向性。 激光器輸出的光束發(fā)散角度很小，可以小于或等于激光器輸出的光束發(fā)散角度很小，可以小于或等于10-310-5弧度?；《取?激光經過直徑為激光經過直徑為D的孔徑時，由于衍射會產生一定發(fā)散：的孔徑時，由于衍射會產生一定發(fā)散：激光的方

4、向性帶來兩個結果：激光的方向性帶來兩個結果： 光源外表的亮度高；被照射地方光的照度大。光源外表的亮度高；被照射地方光的照度大。 一個具有一個具有10mW功率的功率的He-Ne激光器可產生比太陽高幾千激光器可產生比太陽高幾千倍的亮度，可在屏幕上構成面積很小但照度很大的光斑。倍的亮度，可在屏幕上構成面積很小但照度很大的光斑。3、相關性好、相關性好 以適當方法將一致光源發(fā)出的光分成兩以適當方法將一致光源發(fā)出的光分成兩束，再束，再 使兩束光重使兩束光重 合便產生明暗相間的條合便產生明暗相間的條紋，這就是紋，這就是 光的干涉。光的干涉。 自然光由無數(shù)的原子與分子發(fā)射，產生波長各不一自然光由無數(shù)的原子與分

5、子發(fā)射，產生波長各不一樣的雜亂光，合成后不能構成整齊有序的大振幅光波。樣的雜亂光，合成后不能構成整齊有序的大振幅光波。 激光的相位在時間上是堅持不變的，合成后能構激光的相位在時間上是堅持不變的，合成后能構成相位整齊、規(guī)那么有序的大振幅光波。成相位整齊、規(guī)那么有序的大振幅光波。 遠間隔焊接系統(tǒng)原理激光焊接的主要問題：激光焊接的主要問題：設備貴設備貴反射問題反射問題組裝定位組裝定位合金元素的揮發(fā)合金元素的揮發(fā) 焊接過程中一些高揮發(fā)性的合金元素焊接過程中一些高揮發(fā)性的合金元素(如硫如硫和磷和磷)從熔池中揮發(fā)出來，會導致氣孔的產生，而且有很能夠從熔池中揮發(fā)出來，會導致氣孔的產生，而且有很能夠產生咬邊。

6、產生咬邊。冷卻速度非?？炖鋮s速度非?？?資料的含碳量成為一個非常重要的影響參資料的含碳量成為一個非常重要的影響參數(shù)，對資料的脆化、微裂紋及疲勞強度都會有影響。數(shù)，對資料的脆化、微裂紋及疲勞強度都會有影響。激光的構成過程激光的構成過程 任務物質任務物質 鼓勵、受激輻射鼓勵、受激輻射 自激振蕩自激振蕩增益增益 外界能量注入泵浦外界能量注入泵浦 光學諧振腔光學諧振腔 CO2激光的產生激光的產生1. 激光束激光束2. 切向排風機切向排風機3. 氣流方向氣流方向4. 熱交換器熱交換器5. 后鏡后鏡6. 折疊鏡折疊鏡7. 高頻電極高頻電極8. 輸出鏡輸出鏡9. 輸出窗口輸出窗口 CO2激光器系統(tǒng) 普通氣流

7、的流動速度較慢普通氣流的流動速度較慢, ,將熱量從放電腔中帶走。將熱量從放電腔中帶走。YAG激光的產生激光的產生根據(jù)任務物質分類：根據(jù)任務物質分類： 紅寶石：激活離子紅寶石：激活離子Cr3+，波長：，波長：694.3nm，三能級；，三能級； Nd:YAG：激活離子：激活離子：Nd，波長：，波長：1.06m，四能級；，四能級； 釹玻璃：釹玻璃： 激活離子：激活離子：Nd，波長，波長:1.06m，四能級，四能級 脈沖寬度：脈沖寬度：100500ns，頻率：幾百，頻率：幾百62kHz。 YAG激光的產生激光的產生燈泵浦燈泵浦Nd:YAG激光器激光器 大功率激光器中，典型的大功率激光器中，典型的Nd:

8、YAGNd:YAG棒普通是長棒普通是長150mm150mm，直徑，直徑710mm710mm。泵浦過程中激光棒發(fā)熱，限制了每個棒的最大輸出功率。單棒泵浦過程中激光棒發(fā)熱，限制了每個棒的最大輸出功率。單棒Nd:YAGNd:YAG激激光器的功率范圍約為光器的功率范圍約為50800W50800W。 燈泵浦燈泵浦Nd:YAG體激光器體激光器 將幾個將幾個Nd:YAGNd:YAG棒串聯(lián)起來可獲得高棒串聯(lián)起來可獲得高功率的激光束，每個獨立的棒可經過透功率的激光束，每個獨立的棒可經過透鏡引導并規(guī)那么的陳列起來。鏡引導并規(guī)那么的陳列起來。 目前的目前的Nd:YAGNd:YAG激光器系統(tǒng)多達激光器系統(tǒng)多達8 8個

9、個腔。輸出腔。輸出4kW4kW功率。功率。 1kW的脈沖Nd:YAG激光器YAG激光的產生激光的產生激光激光TIGTIG復合復合electrodearclaser beam旁軸激光與TIG復合 雙束激光與TIG同軸復合 多電極TIG與激光同軸復合laser beam 1lensarclaser beam 2激光激光MIGMIG復合復合利用填絲提高熔深、改善焊縫成型和接頭性能。利用填絲提高熔深、改善焊縫成型和接頭性能。對間隙、錯邊、對中的順應性更好，可焊接厚板。對間隙、錯邊、對中的順應性更好，可焊接厚板。適宜焊接鋁合金、鎂合金、銅合金資料適宜焊接鋁合金、鎂合金、銅合金資料激光等離子弧復合激光等離子弧復合加熱區(qū)更窄，對外界敏感更小，引燃性好。加熱區(qū)更窄，對外界敏感更小，引燃性好。密度更大，弧長更長。密度更大，弧長更長?？膳暂S復合，也可同軸復合。可旁軸復合，也可同軸復合。適宜薄板對接、高速焊、鍍鋅板、鋁合金焊接。適宜薄板對接、高速焊、鍍鋅板、鋁合金焊接。環(huán)狀電極同軸復合Laser beamPlasma torchPlasma arcWorkpieceLaser beamPlasma torchPlasma arcWorkpiece空心電極同