激光在焊接方面的应用

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1、题目：激光在焊接方面的应用学院（系）：里仁学院电子工程系年级专业：电子科学与技术08-1班学号：081308061023学生姓名:激光在焊接方面的应用激光悍接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表而，表而热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一•种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的悍接方法，随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钳焊接聚束物镜等的研制成功，使

2、其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、牛物医学微电子行业等领域的应用越來越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光炸接智能化控制、复合炸接、激光炸接现彖及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对铢基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢诙材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方而做了一定的研究。一、激光焊接的原理及参数激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属农而，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结品形成焊接

3、。主要参数1、功率密度。2、激光脉冲波形。3、激光脉冲宽度。4、离焦量二、激光焊接的基本工艺及具体方法1）工艺1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、屮心穿透熔化焊、屮心穿孔熔化焊等4种工艺方法。2、丝少丝的焊接。包括丝少丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。3、金属丝与块状元件的焊接。采用激光焊接可以成功的实现金屈丝与块状元件的连接，块状元件的尺寸对以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。4、不同金属的焊接。焊接不同类型的金属要解决可焊性与可焊参数范围。不同材料之间的激光焊接只有某些特定的材料组合才有可能c2）具体方法和应用1、热传导焊接激光焊接是将

4、高强度的激光束耦射至金属表面，通过激光为金加的相互作用，使金属熔化形成焊接。在激光与金属的相互作用过程屮，金属熔化仅为其屮一种物理现象。有时光能并非主要转化为金属熔化,而以其它形式表现出来,如汽化、等离子体形成等。然而,要实现良好的熔融焊接，必须使金属熔化成为能屋转换的主要形式。为此，必须了解激光与金属相互作用屮所产住的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系，从而通过控制激光参数，使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量，达到焊接的冃的。2、激光钎焊有些元件的连接不宜采用激光熔焊，但可利用激光作为热源，施行软钎焊与硕钎焊，同样具有激光熔焊的优点。釆用钎焊的方

5、式有多种,其中，激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接，尤英实用于片状元件组装技术。3、激光深熔焊激光深熔焊冶金物理过程与电子束焊极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”结构来完成的。在足够高的功率密度光束照射下，材料产生蒸发形成小孔。这个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光线的能量，孔腔内平衡温度达25000度左右。热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔的金属熔化。小孔內充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周即围着固体材料。孔壁外液体流动和壁层表而张力少孔腔内连续产生的蒸汽压力和持并保持着动态平衡。光

6、束不断进入小孔，小孔外材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定态。就是说，小孔和用着孔壁的熔融金屈随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属填充着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。钢铁材料的激光焊接1、碳钢及普通合金钢的激光焊接。碳钢激光焊接效果良好，其焊接质量取决丁•杂质含量。就彖其它焊接工艺一•样，硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。为了获得满意的焊接质量，碳含量超过0.25%时需要预热。当不同含碳量的钢相互焊接时，焊炬町稍偏向低碳材料一边，以确保接头质量。低碳沸腾钢市于硫、磷的含量高，并不适合激光焊接。低碳禎静钢山于低的杂质含量,悍接效果就

7、很好。中、高碳钢和普通介金钢都可以进行良好的激光焊接，但需耍预热和焊后处理，以消除应力，避免裂纹形成。2、不锈钢的激光焊接。—•般的情况F，不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。山于高的焊接速度热影响区很小，敏化不成为重要问题。与碳钢相比,不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。3、不同金属之间的激光焊接。激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区，为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接：不锈钢〜低碳钢，416不锈钢~31()不锈钢，347不锈钢〜HASTALLY银合金，繚电极〜冷锻钢，不同繚含量的

8、双金属带。三、激光焊接的