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文檔簡介
1、第一單元第一單元 激光焊激光焊1.1 激光焊概述 1.2 激光焊設(shè)備與工藝1.3 典型材料的激光焊 1.4 激光安全與防護(hù) 綜合知識模塊 1.1 激光焊概述o1.1.1激光焊原理及特點 o1.1.2激光焊的分類 o1.1.3激光焊的應(yīng)用 1.1 激光焊概述o激光焊激光焊(Laser Welding,LBW)是利用能量密度極高的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。o 與傳統(tǒng)焊接方法相比,激光焊具有能量密度高、穿透深、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點。 1.1.1激光焊原理及特點o 一、激光焊的原理一、激光焊的原理o 二、激光焊的特點二、激光焊的特點 1.1.1激光焊原理及特點o激光激光是指激光活性物質(zhì)(
2、工作物質(zhì))受到激勵,產(chǎn)生輻射,通過光放大而產(chǎn)生一種單色性好、方向性強(qiáng)、光亮度高的光束。經(jīng)透射或反射鏡聚焦后可獲得直徑小于0. 01 mm、功率密度高達(dá)106l0l2W/cm2的能束,可用作焊接、切割及材料表面處理的熱源。 1.1.1激光焊原理及特點o激光焊激光焊 實質(zhì)上是激光與非透明物質(zhì)相互作用的過程,微觀上是一個量子過程,宏觀上則表現(xiàn)為反射、吸收、加熱、熔化、汽化等現(xiàn)象。o 激光焊時,激光照射到被焊接件的表面,與其發(fā)生作用,一部分被反射,一部分進(jìn)入焊件內(nèi)部。1.1.1激光焊原理及特點o激光焊的熱效應(yīng)激光焊的熱效應(yīng) 取決于焊件吸收光束能量的程度,常用吸收率來表征。o 金屬對激光的吸收率,主要與
3、激光波長、金屬的性質(zhì)、溫度、表面狀況以及激光功率密度等因素有關(guān)。1.1.1激光焊原理及特點o材料的加熱材料的加熱: 吸收了光子而處于高能級的電子將在與其他電子的碰撞以及與晶格的互相作用中進(jìn)行能量的傳遞,光子的能量最終轉(zhuǎn)化為晶格的熱振動能,引起材料溫度升高,改變材料表面及內(nèi)部溫度。1.1.1激光焊原理及特點o材料的熔化及汽化材料的熔化及汽化: 激光加工時,材料吸收的光能向熱能的轉(zhuǎn)換是在極短的時間(約為10-9s)內(nèi)完成的。在這個時間內(nèi),熱能僅僅局限于材料的激光輻射區(qū),而后通過熱傳導(dǎo),熱量由高溫區(qū)傳向低溫區(qū)。o 當(dāng)功率密度大于106 W/cm2時,被焊材料會產(chǎn)生急劇的蒸發(fā)。1.1.1激光焊原理及特
4、點o 在連續(xù)激光深熔焊接時,由于蒸發(fā),蒸氣壓力和蒸氣反作用力等能克服熔化金屬表面張力以及液體金屬靜壓力而形成“小孔”。 “小孔”類似于“黑洞”,有助于對光束能量的吸收。o壁聚焦效應(yīng)壁聚焦效應(yīng): 激光束射入小孔中時,由于激光束聚焦后不是平行光束,與孔壁間形成一定的入射角,激光束照射到孔壁上后,經(jīng)多次反射而達(dá)到孔底,最終被完全吸收,如圖所示。1.1.1激光焊原理及特點o焊縫的形成焊縫的形成: 隨著工件和光束做相對運動,由于劇烈蒸發(fā)產(chǎn)生的表面張力使“小孔”前沿的熔化金屬沿某一角度小孔和熔融金屬流動的示意圖小孔和熔融金屬流動的示意圖 得到加速,在“小孔”后面的近表面處形成如圖所示的熔流?!靶】住焙蠓揭?/p>
5、態(tài)金屬由于散熱的結(jié)果,溫度迅速降低,凝固,形成連續(xù)的焊縫。1.1.1激光焊原理及特點激光焊的優(yōu)點:激光焊的優(yōu)點:o 聚焦后的激光束功率密度可達(dá)105 107Wcm2,加熱速度快,熱影響區(qū)窄,焊接應(yīng)力和變形小,易于實現(xiàn)深熔焊和高速焊,特別適于精密焊接和微細(xì)焊接。1.1.1激光焊原理及特點o 可獲得深寬比大的焊縫,激光焊的深寬比目前已超過12:1,焊接厚件時可不開坡口一次成型。 o 適宜于常規(guī)焊接方法難以焊接的材料,如難熔金屬、熱敏感性強(qiáng)的材料以及熱物理性能差異懸殊、尺寸和體積懸殊的工件間焊接;也可用于非金屬材料的焊接,如陶瓷、有機(jī)玻璃等。 1.1.1激光焊原理及特點o 可借助反射鏡使光束達(dá)到一般
6、焊接方法無法施焊的部位;YAG激光和半導(dǎo)體激光可通過光導(dǎo)纖維傳輸,可達(dá)性好,適合于微型零件和遠(yuǎn)距離的焊接。o 可穿過透明介質(zhì)對密閉容器內(nèi)的工件進(jìn)行焊接,如可焊接置于玻璃密封容器內(nèi)的鈹合金等劇毒材料。1.1.1激光焊原理及特點o 激光束不受電磁干擾,不存在X射線防護(hù)問題,也不需要真空保護(hù)。 1.1.1激光焊原理及特點激光焊的缺點激光焊的缺點:o 激光焊難以焊接反射率較高的金屬;o 對焊件加工、組裝、定位要求相對較高;o 設(shè)備一次性投資大。 1.1.2激光焊的分類o 按激光對工件的作用方式:脈沖激光焊和連續(xù)激光焊。傳熱焊傳熱焊:功率密度小于105 W/cm2深熔焊:深熔焊:小孔焊,功率密度大于10
7、6 W/cm2a)傳熱焊)傳熱焊 b)深熔焊)深熔焊1-等離子云等離子云 2-熔化材料熔化材料 3-小孔小孔 4-熔深熔深1.1.3激光焊的應(yīng)用 應(yīng)用行業(yè) 應(yīng)用實例 航空航天 發(fā)動機(jī)殼體、機(jī)翼隔架、膜盒等 電子儀表集成電路內(nèi)引線、顯像管電子槍、調(diào)速管、儀表游絲等機(jī)械制造精密彈簧、針式打印機(jī)零件、金屬薄壁波紋管、熱電偶、電液伺服閥等鋼鐵冶金焊接厚度0.28mm、寬度0.51.8m的硅鋼片,非合金鋼和不銹鋼1.1.3激光焊的應(yīng)用 應(yīng)用行業(yè) 應(yīng)用實例 汽車制造汽車底架、傳動裝置、齒輪、點火器中軸與撥板組合件等 醫(yī)療器械心臟起搏器以及心臟起搏器所用的鋰碘電池等 食品加工食品罐(用激光焊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錫焊或
8、接觸高頻焊,具有無毒、焊接速度快、節(jié)省材料以及接頭美觀、性能優(yōu)良等特點)等 其他領(lǐng)域燃?xì)廨喥?、換熱器、干電池鋅筒外殼、核反應(yīng)堆零件等 1.2 激光焊設(shè)備與焊接工藝o1.2.1激光焊設(shè)備o1.2.2激光焊工藝1.2.1激光焊設(shè)備 o激光焊設(shè)備激光焊設(shè)備主要由激光器、光學(xué)系統(tǒng)、光速檢測器、焊槍、工作臺、電源及控制系統(tǒng)、氣源、水源、操作盤、數(shù)控裝置等組成 。1.2.1激光焊設(shè)備o激光器激光器o 激光器中工作物質(zhì)的形態(tài)分有固體、流體固體、流體和氣體氣體激光器。1.2.1激光焊設(shè)備氣體激光器:氣體激光器:焊接和切割所用氣體激光器大多是CO2激光器,其工作氣體主要成分是CO2、N2和He氣體。 CO2激光
9、器的特點:o輸出功率范圍大。 o能量轉(zhuǎn)換功率大大高于固體激光器。 oCO2激光波長為10.6um,屬于紅外光,它可在空氣中傳播很遠(yuǎn)而衰減很小。 1.2.1激光焊設(shè)備CO2激光器的分類:o 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可將熱加工應(yīng)用的CO2激光器分為以下四種:密閉式、橫流式、軸流式和板條式。1.2.1激光焊設(shè)備密閉式密閉式CO2激光器:激光器:其主體結(jié)構(gòu)由玻璃管制成,放電管中充以CO2、N2和He的混合氣體,在電極間加上直流高壓電,通過混合氣體輝光放電,激勵CO2 分子產(chǎn)生激光, 從窗口輸出。1.2.1激光焊設(shè)備o橫流式橫流式CO2激光器:激光器:其混合氣體通過放電區(qū)流動,氣體直接與換熱器進(jìn)行熱交換,因而冷卻效
10、果好,允許輸入大的電功率, 每米放電管的輸出功率 可達(dá)23kW。 1.2.1激光焊設(shè)備o快速軸流式快速軸流式CO2激光器激光器 :其主要特點是氣體的流動方向和放電方向與激光束同軸。氣體在放電管中以接近聲速的速度流動,速度約為150m/s,每米放電管長度上可輸 出5002000W 的激光功率。 1.2.1激光焊設(shè)備o板條式板條式CO2激光器激光器 :其主要特點是光束質(zhì)量好,消耗氣體少,運行可靠,免維護(hù),運行費用低,目前板條式CO2激光器的輸出功率已達(dá)3.5 kW。 o光束傳輸及聚焦系統(tǒng):光束傳輸及聚焦系統(tǒng):光束傳輸及聚焦系統(tǒng)又稱為外部光學(xué)系統(tǒng),用于把激光束傳輸并聚焦到工件上。 1.2.1激光焊設(shè)
11、備1.2.1激光焊設(shè)備o光束檢測器:光束檢測器:主要用于檢測激光器的輸出功率或輸出能量,并通過控制系統(tǒng)對功率或能量進(jìn)行控制。 o氣源和電源:氣源和電源:目前的CO2激光器采用CO2、N2、He(或Ar)混合氣體作為工作介質(zhì),其體積配比為7:33: 60。He、N2均為輔助氣體,混合后的氣體可提高輸出功率510倍。但He氣價格昂貴,選用時應(yīng)考慮其成本。為了保證激光器穩(wěn)定運行,一般采用快響應(yīng)、恒穩(wěn)性高的電子控制電源。 1.2.1激光焊設(shè)備o工作臺和控制系統(tǒng):工作臺和控制系統(tǒng):伺服電動機(jī)驅(qū)動的工作臺可供安放工件實現(xiàn)激光焊接或切割。激光焊的控制系統(tǒng)多采用數(shù)控系統(tǒng)。1.2.1激光焊設(shè)備激光焊設(shè)備的選用:
12、激光焊設(shè)備的選用:o微型件、精密件的焊接可選用小功率焊機(jī);o點焊可選用脈沖激光焊機(jī),直徑0.5mm以下金屬絲與絲、絲與板(或薄膜)之間的點焊,特別是微米級細(xì)絲、箔膜的點焊等則應(yīng)選擇小功率脈沖激光焊機(jī)。 o連續(xù)激光焊機(jī)特別是高功率連續(xù)激光焊機(jī)大多是CO2激光焊機(jī),主要用于形成連續(xù)焊縫以及厚板的深熔焊。 1.2.2激光焊工藝一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o 功率密度 o 吸收率o 離焦量一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o功率密度:功率密度:激光能作用于固態(tài)金屬表面時,按功率密度不同可產(chǎn)生三種不同加熱狀態(tài)。o功率密度較低時僅對表面產(chǎn)生無熔化的加熱,這種狀態(tài)用于表面熱處理或釬焊;
13、o功率密度提高時,可產(chǎn)生熱傳導(dǎo)型熔化加熱,用于薄板高速焊及精密點焊;o功率密度進(jìn)一步提高時,則產(chǎn)生熔孔型熔化,用于深熔焊。 o 只須調(diào)節(jié)激光的功率密度,即能實現(xiàn)不同加工工藝的要求。 o調(diào)整功率密度的主要方法有:調(diào)整功率密度的主要方法有:o 調(diào)節(jié)輸入激光器的能量;o 調(diào)節(jié)光斑尺寸,即激光束與金屬固體表面交叉面積的大小;o 改變光模形式,即改變光斑中能量的分布;o 改變脈沖寬度及前沿的梯度等。 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o吸收率:吸收率:激光焊接的熱效應(yīng)取決于工件吸收光束能量的程度,常用吸收率來表征。 o 金屬的吸收率又與溫度密切相關(guān)。光亮的金屬表面對激光有很強(qiáng)的反射作用 。一、激
14、光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o離焦量離焦量 是工件表面離激光焦點的距離。o 工件表面在焦點以內(nèi)時為負(fù)離焦,與焦點的距離為負(fù)離焦量。反之為正離焦。o 離焦量不僅影響工件表面激光光斑的大小,而且影響光束的入射方向,因而對熔深和焊縫形狀有較大的影響。 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 二、脈沖激光焊工藝二、脈沖激光焊工藝 o 脈沖激光焊時,每個激光脈沖在金屬上形成一個焊點。o 焊件是由點焊或由點焊搭接成的縫焊方式實現(xiàn)連接。o 加熱斑點很小,因而主要用于微型、精密元件和一些微電子元件的焊接。 1接頭形式接頭形式 o 脈沖激光焊加熱斑點微小(約微米數(shù)量級),因而用于薄片(厚度小于0.1m
15、m)、薄膜(幾微米至幾十微米)和金屬絲(直徑可小至0.02mm)的焊接。o 使焊點重合,還可以進(jìn)行一些零件的封裝焊。 脈沖激光焊的接頭形式 2脈沖激光焊工藝參數(shù)脈沖激光焊工藝參數(shù) (1)脈沖能量和脈沖寬度 o 脈沖激光焊時,脈沖能量主要影響金屬的熔化量,脈沖寬度則影響熔深。 (2)功率密度Pd o 激光焊接時焊點的直徑和熔深由熱傳導(dǎo)所決定 三、連續(xù)三、連續(xù)CO2激光焊工藝激光焊工藝 o 1.接頭形式及裝配要求接頭形式及裝配要求 o 裝配的精度要求很高。在實際應(yīng)用中,CO2激光焊最常采用的接頭形式是對接和搭接。 o (2)焊接速度 o 焊接速度影響焊縫的熔深和熔寬。 焊接速度(m/min)0.5
16、0.60.750.91.251.52.02連續(xù)激光焊的工藝參數(shù)連續(xù)激光焊的工藝參數(shù) 2連續(xù)激光焊的工藝參數(shù)連續(xù)激光焊的工藝參數(shù) o (1) 激光功率o 激光功率是指激光器的輸出功率,沒有考慮導(dǎo)光和聚焦系統(tǒng)所引起的損失。連續(xù)工作的低功率激光器可在薄板上以低速產(chǎn)生有限傳熱焊縫。 o 激光功率主要影響熔深。 o (3)光斑直徑 o 在入射功率一定的情況下,光斑尺寸決定了功率密度的大小。 o 減小光斑直徑比增加激光功率的效果更明顯。 2連續(xù)激光焊的工藝參數(shù)連續(xù)激光焊的工藝參數(shù) (4)離焦量 o 離焦量是工件表面至激光焦點的距離,以F 表示。 2連續(xù)激光焊的工藝參數(shù)連續(xù)激光焊的工藝參數(shù) (5)保護(hù)氣體
17、o 深熔焊時,保護(hù)氣體有兩個作用:o 一是保護(hù)焊縫金屬免受有害氣體的侵襲,防止氧化污染;o 二是抑制等離 子體的負(fù)面效應(yīng)。 四、激光復(fù)合焊四、激光復(fù)合焊 o 激光復(fù)合焊接技術(shù)是指將激光與其他焊接方法組合起來的集約式焊接技術(shù),其優(yōu)點是能充分發(fā)揮每種焊接方法的優(yōu)點并克服某些不足,從而形成一種高效的熱源。 1激光電弧焊激光電弧焊 o 激光焊接復(fù)合技術(shù)中應(yīng)用較多的是激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)(也稱為電弧輔助激光焊接技術(shù)),主要目的是有效地利用電弧能量,在較小的激光功率條件下獲得較大的熔深,同時提高激光焊接對接頭間隙的適應(yīng)性,降低激光焊的裝配精度,實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的焊接過程。 激光激光TIG復(fù)合焊接示意圖
18、復(fù)合焊接示意圖激光激光MIG復(fù)合焊接示意圖復(fù)合焊接示意圖o (1)有效利用激光能量o 母材處于固態(tài)時對激光的吸收率很低,而熔化后對激光的吸收率可高達(dá)50%以上。采用復(fù)合焊接方法時,TIG或MIG電弧先將母材熔化,緊接著用激光照射,從而提高母材對激光的吸收率。 o (2)增加熔深o 在電弧的作用下,母材熔化形成熔池,而激光則作用在已形成的熔池底部,加之液態(tài)金屬對激光束的吸收率高,因而復(fù)合焊接較單純激光焊接的熔深大。 o (3)穩(wěn)定電弧o 單獨采用電弧焊時,焊接電弧有時不穩(wěn)定,特別是在小電流情況下,當(dāng)焊接速度提高到一定值時會引起電弧飄移,使焊接過程無法進(jìn)行;而采用激光一電弧復(fù)合焊時,激光產(chǎn)生的等離
19、子體有助于穩(wěn)定電弧。 2激光高頻焊激光高頻焊 o 該方法是在高頻焊管的同時,采用激光對熔焊處進(jìn)行加熱,使待焊件在整個焊縫厚度上的加熱更均勻,有利于進(jìn)一步提高焊管的質(zhì)量和生產(chǎn)率。 3激光壓焊激光壓焊 o 該方法是將聚焦的激光束照射到被連接焊件的接合面上,利用材料表面對垂直偏振光的高反射將激光導(dǎo)向焊接區(qū),由于接頭特定的幾何形狀,激光能量在焊接區(qū)被完全吸收,使焊件表層的金屬加熱或熔化,然后在壓力的作用下實現(xiàn)材料的連接。這樣構(gòu)成的焊接件不僅焊縫強(qiáng)度高,焊接速度也得到大幅度提高。o 近年來,通過激光一電弧相互復(fù)合而誕生的復(fù)合焊接技術(shù)獲得了長足的發(fā)展,在航空、軍工等部分復(fù)雜構(gòu)件上的應(yīng)用日益受到重視。目前,
20、激光與不同電弧的復(fù)合焊接技術(shù)已成為激光焊接領(lǐng)域發(fā)展的熱點之一。 1.3 典型材料的激光焊o 任何傳統(tǒng)焊接方法能夠焊接的材料也都能采用激光焊,而且在多數(shù)情況下,激光焊接的質(zhì)量更好、效率更高。o 許多黑色和有色金屬的異種材料焊接可采用激光焊實現(xiàn)。 1.3 典型材料的激光焊o 1.3.1鋼的激光焊o 1.3.2有色金屬的激光焊o 1.3.3異種材料的激光焊1.3.1鋼的激光焊o 一、碳素鋼和低合金鋼的焊接一、碳素鋼和低合金鋼的焊接 o 二、不銹鋼的焊接二、不銹鋼的焊接 o 三、硅鋼的焊接三、硅鋼的焊接 一、碳素鋼和低合金鋼的焊接一、碳素鋼和低合金鋼的焊接o 1碳當(dāng)量較低的鋼激光焊接性較好o (1)激
21、光焊焊縫組織細(xì)小、熱影響區(qū)窄。 o (2)從接頭的硬度和顯微組織的分布來看,激光焊有較高的硬度和較陡的硬度梯度,這表明可能有較大的應(yīng)力集中出現(xiàn)。 o (3)激光焊熱影響區(qū)的組織主要為低碳馬氏體,由于焊接速度高、熱輸入小所造成的。 o (4)低合金鋼激光焊時,焊縫中的有害雜質(zhì)元素大大減少,產(chǎn)生了凈化效應(yīng),提高了接頭的韌性。 o 2碳當(dāng)量超過0.3%時,焊接的難度就會增加,冷裂敏感性增大,材料在疲勞和低溫條件下的脆斷傾向也隨之增加。 o (1)預(yù)熱或后熱;o (2)采用雙光束焊接,一束聚焦,另一束散焦;o (3)在保證熔深的條件下,盡量采用較低的功率和焊接速度。 o 3當(dāng)高碳材料和低碳材料焊接時,
22、采用偏置焊縫形勢有利于限制馬氏體的轉(zhuǎn)變,減少裂紋的產(chǎn)生。o 4鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼的激光焊接性能較好,因為材料在澆注前加入了硅、鋁等脫氧劑,使鋼中的含氧量降到很低程度。 o 5硫、磷含量超過0.04%的鋼激光焊接時易產(chǎn)生熱裂紋。 o 6對于搭接結(jié)構(gòu)的鍍鋅鋼,一般很難采用激光焊接。 二、不銹鋼的焊接二、不銹鋼的焊接o 不銹鋼的激光焊接性能較好。o 奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)只有碳鋼的1/3,吸收率比碳鋼略高。因此,奧氏體不銹鋼能獲得比普通碳鋼稍微深一點的熔深(約深5%10%左右)。 o Cr-Ni系不銹鋼激光焊時,材料具有很高的能量吸收率和熔化效率。 o 激光焊焊接鐵素體不銹鋼時,焊縫塑性和韌性比采用其
23、他焊接方法時要高。 o 不銹鋼的激光焊,可用于核電站中不銹鋼管、核燃料包等的焊接,也可用于化工等其他工業(yè)部門。 三、硅鋼的焊接三、硅鋼的焊接 o 硅鋼片是一種應(yīng)用廣泛的電磁材料。硅鋼的主要特點是含硅量高,焊接的主要問題是脆化。其產(chǎn)生原因是硅鋼屬于鐵素體鋼,用常規(guī)TIG焊時焊縫會生成粗大的鐵素體柱狀晶,而且熱影響區(qū)晶粒長大也十分嚴(yán)重。焊縫和熱影響區(qū)的粗晶脆化常常造成焊接接頭在后序加工中斷裂。 o 用CO2激光焊焊接硅鋼薄板中焊接性最差的Q112B高硅取向變壓器鋼(板厚0.35mm),能獲得滿意的結(jié)果。與TIG焊比較,激光焊接頭的反復(fù)彎曲次數(shù)遠(yuǎn)大于TIG焊的次數(shù)。激光焊焊接接頭的延性、韌性好的主要
24、原因是由于焊接速度快、線能量小,因而焊縫和熱影響區(qū)的晶粒比鎢極氬弧焊細(xì)得多,從而防止了粗晶脆化的產(chǎn)生,且焊后不經(jīng)過熱處理即可滿足生產(chǎn)上對其接頭韌性的要求。 1.3.2有色金屬的激光焊 o 一、鋁合金的激光焊一、鋁合金的激光焊 o 二、鈦合金的激光焊二、鈦合金的激光焊 o 三、高溫合金的激光焊三、高溫合金的激光焊 一、鋁合金的激光焊一、鋁合金的激光焊 o 鋁合金激光焊常采用深熔焊方式,焊接時的主要困難是它對激光束的高反射率和自身的高導(dǎo)熱性。 o 鋁及鋁合金激光焊時,隨溫度的升高,氫在鋁中的溶解度急劇升高,焊縫中多存在氣孔,深熔焊時根部可能出現(xiàn)空洞,焊道成形較差。 o 采用激光焊接鋁及鋁合金時,除
25、了能量密度的問題,還有三個很重要的問題需要解決:氣孔、熱裂紋和嚴(yán)重的焊縫不規(guī)則性。 o 鋁合金對激光的強(qiáng)烈反射作用,使焊接十分困難,必須采用高功率的激光器才能進(jìn)行焊接。 二、鈦合金的激光焊二、鈦合金的激光焊o 鈦合金具有高的比強(qiáng)度,良好的塑性及韌性,較高的抗腐蝕性,是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料。鈦元素化學(xué)性質(zhì)活潑,對氧化很敏感,對由氧氣、氫氣、氮氣和碳原子所引起的間隙脆化也很敏感,所以要特別注意接頭的清潔和氣體保護(hù)問題。 o 在進(jìn)行鈦合金激光焊時,接頭正反面都必須施加惰性氣體保護(hù),氣體保護(hù)范圍須擴(kuò)大到溫度在400500的區(qū)域。 三、高溫合金的激光焊三、高溫合金的激光焊 o 激光焊可以焊接各類高溫合金,
26、包括電弧焊難以焊接的A1、Ti含量高的時效處理合金,而且都可獲得性能良好的接頭。 o 用于高溫合金焊接的激光發(fā)生器一般為脈沖激光器或連續(xù)CO2激光器,功率為150kW。 o 激光焊用的保護(hù)氣體,推薦采用氦氣或氦氣與少量氫的混合氣體。 1.3.3異種材料的激光焊o 銅-鎳、鎳-鈦、鈦-鋁、低碳鋼-銅等異種金屬在一定條件下均可進(jìn)行激光焊接。激光還可以焊接陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。焊接陶瓷時需要預(yù)熱以防止裂紋產(chǎn)生,一般預(yù)熱到1500,然后在空氣中進(jìn)行焊接,通常采用長焦距的聚焦透鏡;為了提高接頭強(qiáng)度,也可填加焊絲。焊接金屬基復(fù)合材料時,易產(chǎn)生脆性相,這些脆性相會導(dǎo)致裂紋以及降低接頭強(qiáng)度 。1.4 激光安全與防護(hù) o 1.4.1激光的危害o 1.4.2激光的安全防護(hù)1.4.1激光的危害 o 焊接和切割中所用激光器輸出功率或能量非常高
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