特种焊接课程论文

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1、特种焊接技术一课程论文专业：金属材料姓名:曾志超学号：2010080072；课程老师：李杏瑞2013年5月25日一、激光焊1二、高频焊3三、电子束焊5-.激光焊1・定义:激光焊是以聚焦的激光朿作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的-•种高效精密的焊接方法。［1］激光焊接是激光材料加工技术应川的垂要方面之一。20吐纪70年代主要川于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面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。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。2.分类

2、一，按控制方式町分：手动式激光焊接机，自动激光焊接机，振镜式激光焊接机。二，按激光器可分：YAG激光焊接机，半导体激光焊接机，光纤激光焊接。激光焊接有两种基本模式：激光热导焊和激光深熔焊，前者所用激光功率密度较低(105〜106W/cm2),工件吸收激光后，仅达到表面熔化，然后依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池。这种焊接模式熔深浅,深宽比较小。后者激光功率密度高(106〜107W/cm2),工件吸收激光后迅速熔化乃至激光焊机气化，熔化的金属在蒸汽压力作用卜•形成小孔激光束可直照孔底，使小孔不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿

3、焊接方向移动时，小孔前方熔化的金属绕过小孔流向后方，凝固后形成焊缝。这种焊接模式熔深大，深宽比也大。在机械制造领域，除了那些微薄零件之外，一般应选用深熔焊。深熔焊过程产生的金属蒸气和保护气体，在激光作川下发生电离，从而在小孔内部和上方形成等离子体。等离了体对激光有吸收、折射和散射作用，因此一般來说熔池上方的等离了•体会削弱到达工件的激光能量。并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅加侧吹气驱除或削弱等离子体。小孔的形成和等离子体效应，使焊接过程中伴随着具有特征的声、光和电荷产生，研究它们与焊接规范及焊缝质量Z间的关系，和利用这些特征信号对激光焊接过程及质量进行监控，具有

4、十分重要的理论意义和实用价值。［2J3•优缺点优点：(1)可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的吋间甚至可省掉填料金属的使用。（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。（6）激光朿可聚

5、焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。（8）易于以口动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊光纤激光焊机件。（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属（12）不需真空，亦不需做X射线防护。（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比町达10:1（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。缺点：（1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内。（2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置

6、需与激光束将冲击的焊点对准。（3）最人可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接。（4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。（5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现。（6）能量转换效率太低，通常低于10%。（7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑。（8）设备昂贵o[2]4•应用（1）激光焊接在国外汽车工业中的应用1）白车身激光焊接：汽车工业中的在线激光焊接大量用在口车身冲压零件的装配和连接上。主耍应川包括车顶盖激光焊、行李箱盖激光钎焊及车架激光焊接

7、。另一项比较重要的车身激光焊接应川,是车身结构件（包括车门、车身侧围框架及立柱等）的激光焊接。采用激光焊的原因是可提高车身强度，并可解决一些部位难以实施常规电阻点焊的难题。2）不等厚激光拼焊板：车身制造采用不等厚激光拼焊板可减轻车身重量、减少零件数量、提高安全可靠性及降低成本。3）齿轮及传动部件焊接：20世纪80年代末，克莱斯勒公司的Kokomo分公司购进九台6kWCO2激光器，用丁•齿轮激光焊接,生产能力提高40%o90年代初，美国三大汽车公司投入40多台激光器用于传动部件焊接。奔驰公司经研究利用激光焊接代替电子束焊接,因为