特种连接技术 教学课件 作者 李亚江 2.ppt

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1、特种连接技术－specialjoiningtechnology第2章激光焊（Laserwelding）第2讲主要内容原理、分类及特点激光焊设备工艺参数及选用一、原理、分类及特点特种连接方法－specialjoiningtechnology激光激光器材料表面反射吸收电子动能热能10－9s（λ，Pd，T，材料性质、表面状况）特种连接方法－specialjoiningtechnology激光焊分类发生器工作性质作用方式和能量功率密度（Pd）固体：YAG，λ＝1.06,脉冲，106～107气体：CO2，λ＝10.6,连续，102液体和半导体脉冲：圆形焊点，微型

2、、精密电子元件连续：连续焊缝，厚板对接和搭接传热焊：Pd<106W/cm2，熔点与沸点之间，适于薄小工件（t<1mm）深熔焊（锁孔焊）：Pd>106W/cm2,沸点，厚大工件特种连接方法－specialjoiningtechnology传热焊深熔焊特点功率密度高衰减小损耗小，可穿透透明介质可焊难焊材料（高熔点金属、陶瓷、玻璃）价格昂贵Pmax＝20kW，tmax＝20mm组装要求高难焊反射率较高的金属特种连接方法－specialjoiningtechnology二、设备组成（电源、激光器、导光系统、控制系统、工作台等）特种连接方法－specialjoi

3、ningtechnology激光器（固体和气体）激励源（泵浦源）、谐振腔、电源、控制和冷却系统、聚光器特种连接方法－specialjoiningtechnologyYAG激光器结构图CO2激光器（封闭式、横流式和轴流式）特种连接方法－specialjoiningtechnology轴流式激光器（输出功率大）特种连接方法－specialjoiningtechnology激光焊机器人设备的选用（表2.6）特种连接方法－specialjoiningtechnology微型、精密件－－－小功率中厚件焊接－－－大功率点焊、打孔－－－脉冲连续焊缝－－－连续或高频脉

4、冲三、工艺参数脉冲激光焊（红宝石、YAG激光器）特种连接方法－specialjoiningtechnology1.脉冲能量（E）和脉冲宽度（τ）热物理性能最佳值金属熔化量熔深及HAZ加热温度加热时间（热导率和熔点）（钢5~8ms）P=E/τ特种连接方法－specialjoiningtechnology2.功率密度（Pd）传热焊深熔焊Pd=4E/πd2τ(脉冲激光焊)3.离焦量(F)：焊件表面离聚焦光束最小斑点的距离F<0：厚板F=0：中厚板F>0：薄板V=df(1-K)(丝-丝焊，表2.8)连续CO2激光焊特种连接方法－specialjoiningte

5、chnology1.激光功率（P）：激光器的输出功率与熔深成正比例关系2.焊接速度（v）：影响热输入和熔深(图2.7、2.8)h=βP1/2v-γ(β、γ正常数)(图2.6)3.光斑直径（d）最小光斑直径d0=2.44×[fλ(3m+1)]/D特种连接方法－specialjoiningtechnology4.离焦量（F）F>0传热焊，薄件F<0深熔焊，厚件5.保护气体（He、He＋Ar、Ar），影响熔深(图2.12)防止氧化抑制等离子云的形成经验公式:P/vh=a+b/r不同材料的连续CO2激光焊的工艺参数表2.11特种连接方法－specialjoin

6、ingtechnology