高能束流焊接方法学习要点总结

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1、实训成绩批阅教师日期芥彡乂苓城市学院CITYCOLLEGE,KUNMINGUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY高能束流焊接方法学习要点总结课程名称焊接设备维修实训专业年级焊接1311学号2013118526113学生姓名张平來指导教师李飞2016年4月13_0高能束流焊接方法学习要点总结高能束流焊接方法基本概念：高能朿流焊接是指以激光朿、电了束、等离了体为热源，对金属、非金属材料进行焊接的精细加工工艺。注：（1）高能朿流焊接的功率密度（PowerDensity）达到lOWcm2以上。（2）高能柬流是由单一的电子、光子

2、、电子和离子，或者二种以上的粒子组合而成。（-）电子束焊焊接方法基本概念：电了束焊是利用会聚的高速电了轰击工作件接缝处所产生的热能，使金属熔合的一种焊接方法。（二）激光焊焊接方法基本概念：利川高能景密度的激光束作为热源的一种高效而且精密的焊接方法。它足以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量而进行悍接的。聚焦的激光朿是指：利用大功率相干单色光了流聚焦而成的激光束。（三）激光切割基本概念：激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光朿照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，M时借助与光朿M轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将丄件割开。（

3、四）等离子弧焊焊焊接方法基本概念：等离了•弧焊是以等离了•弧为热源的一种高能速流接方法。二.基本原理和分类（-）获得高能束流的基本原理：1.高功率密度激光束的获取激光器通过谐振腔的方向选择、频率选择以及谐振腔和工作物质丼M形成的反馈放大作用，使输出的激光具有良好的方向性、单色性以及很高的亮度。2.高功率密度电子束的获取阴极用以发射电了，阳极相对阴极施加高电灰以加速电子，控制极用来控制电子來流的强度，聚焦线圈对电子束进行会聚，偏转线圈可使束流产生偏转以满足加工的需要。3.高能束流的聚焦（1）激光朿的聚集鬥前在激光焊中常用的聚集系统有三种：透镜聚集

4、、反射镜聚集和改进型的。（2）电子來的聚集电子束聚集足依据于电场和磁场对电F的作川。常川的电子束聚集方法足静电透镜聚集好磁透镜聚集等。其中静电透镜聚集分別为M心球电极聚集。（二）分类：1.电子束焊接2.激光焊3.激光切割4.等离子弧焊（一）电子束焊工作原理：电子束足从电子枪屮产屯的。通常电子足以热发射或者场致发射的方式从发射级（阴极）逸出的。在25^300V的加速电ik的作用下，电了被加速到0.3~0.7倍光速，具冇一定的动能，经过电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用，电子会聚成功率密度很高的电子朿。这种电子朿撞击到工件表面，电子的动能就转变为热能

5、，使金属迅速溶化和蒸发。在高压金属蒸气的作用卜熔化的金属被排开，电子束就能继续撩击深处的固态金属。很快在被焊工件上“钻”出一个锁形小孔。小孔的周M被液态金属包围。随着电了束与工件的相对移动，液态金属沿着小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却凝固形成了焊缝。电子束传送到焊接接久•的热量和其熔化金诚的效果勾束流强度、加速屯压、焊接速度、电子朿斑点质量，以及被焊接材料的性能等因素有密切的关系。分类：1.被焊工件所处的环境和真空度可以分为三种：商真空电了束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊。2.电子朿焊按照加速电压状态分类：高压型（大于80kV）;中压型（4

6、0〜60kV）;低压型（小于等于30kV）。（二）激光焊接的原理：光子轰击金诚表面形成蒸汽，蒸发的金屈可防止剩余能朵被金属反射掉。如果被焊金W有良好的导热性能，则会得到较人的熔深。激光在材料表面的反射、透射和吸收，本质上足光波的屯磁场与材料ffl互作用的结果。激光光波入射材料吋，材料屮的带电粒子依着光波电矢虽的步调振动，使光了•的辐射能变成了电了的动能。物质吸收激光后，首先产生的是某些质点的过量能量，如£）由电子的动能，束缚电子的激发能或者还奋过景的声子，这些原始激发能经过一定过程在转化为热能。分类：1.按照激光器输出能跫方式的不同来区分，激光

7、焊可以分为：脉冲激光焊，连续激光焊（包括高频脉冲连续激光焊）。2.按照激光聚焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分为：传热焊，深熔焊。1）传热焊定义：传热焊乂叫热导焊。传热焊所用采用的激光光斑功率密度较低，（一般情况下，激光的光斑功率密度小于lOWcm2）,当激光功率密度介于10bW/cm2〜106W/cm2的时候，也被认为是传热焊。2）传热焊过程机理分析：工件吸收激光后，激光将金属表面加热到熔点与沸点之间，焊接的时候，金属材料表而将所吸收的激光转变为热能，使得金属表而温度升高而熔化，但是仅仅达到表而熔化的程度。然•通过热传导方式，把热能h'd金

8、域工件内部传递，使得熔化区域逐渐扩人形成熔池。凝固后形成焊点或者焊缝，熔深轮廓近似半球形。这种焊接机理称为传热焊。它类似与TIG焊等钨极屯弧焊原理。这