激光焊接技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：激光焊接技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：激光焊接　功率密度　熔焊　應(yīng)用

中圖分類號：TH11　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1007-3973(2011)004-040-01

激光焊接是利用激光束聚焦后所獲得的能量高，方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位，使光能轉(zhuǎn)化為熱能，從而熔化金屬進(jìn)行焊接的一種工藝方法。激光焊接在機(jī)械，汽車，鋼鐵，造船，航空航天等行業(yè)得到了日益廣泛的應(yīng)用，并促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

1　激光焊接的工作機(jī)理

20世紀(jì)60年代以來，隨著CO2，YAG等激光器的誕生，他們廣泛應(yīng)用于焊接中，激光焊接的工作機(jī)理按激光器所提供的功率密度的大小可分為兩種：其一是激光傳熱熔化焊，工件表面吸收射激光，然后通過熱傳導(dǎo)而形成一定體積的熔池，這類激光器的功率密度為105～106w／cm2。另一種為激光深熔焊，它是由于材料在高的功率密度下瞬間汽化而形成圓孔空腔，隨著激光束和工件的相對運(yùn)動似的遠(yuǎn)控附近的金屬熔化，流動，封閉，凝固連接形成焊縫，這類激光器的功率密度為106～108w／cm2。

2　激光焊接的主要特性

與其他焊接方法相比，激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)有：

(1)激光焊接的功率密度大，方向性強(qiáng)

(2)激光焊接速度快，深度大，變形小

(3)激光焊接設(shè)備簡單，可直接在大氣中焊接，不需要真空或惰性氣體的保護(hù)，便于用于實(shí)際生產(chǎn)。

(4)由于激光束能利用反射面將其向任何方向彎曲或聚焦，所以適合于焊接較復(fù)雜的零件。

(5)激光焊接還可以應(yīng)用于異種金屬材料的焊接，甚至可以焊接玻璃鋼等非金屬。

但激光焊接也有一定的局限性：

(1)焊接裝配精度極高，因?yàn)榧す馐墓獍吆苄?，焊縫很窄，不加任何填充材料，否則極易造成焊接缺陷

(2)激光焊接設(shè)備費(fèi)用很高，一次性投資很大

3　影響激光焊接質(zhì)量的因素

激光焊接參數(shù)是決定焊接能力的重要因素，直接影響焊接質(zhì)量，因此必須對激光焊接的工藝參數(shù)進(jìn)行研究和控制，才能有效采用激光焊接技術(shù)。

主要的工藝參數(shù)有：激光輸出功率，激光輸出波形，激光脈沖寬度，離焦量和焦距，焊接速度，材料的吸收率，保護(hù)氣體等。

激光的輸出功率和焊接速度影響著焊接溫度，熔池的大小和熔池的深度，顯著影響著焊接的質(zhì)量。脈沖寬度影響著熔深和HAZ，對焊接質(zhì)量也能產(chǎn)生很大的影響。焊接時光束的焦距和離焦量影響著能量密度，采用短焦距可獲得較高的能量密度，光斑小，但要求工件的間距要小。激光束與材料吸收的相容性對材料的吸收率影響很大，它也影響著熔池中溫度升高的趨勢，對焊接熱循環(huán)及焊接接頭的質(zhì)量造成一定的影響。另外保護(hù)氣體也影響著焊接的質(zhì)量，激光焊接中常使用惰性氣體來保護(hù)熔池，一般用氮?dú)?，氬氣，氦氣，但氦氣成本最高，防氧化性能最好，不易形成等離子體氬氣防氧化性能也好，但易電離，常用于鋁鈦?zhàn)鞅Ｗo(hù)氣，氮?dú)獬杀咀畹?，一般?yīng)用于不銹鋼的焊接。

4　激光焊接在現(xiàn)代工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

在發(fā)達(dá)國家中，激光焊接已得到了普遍的應(yīng)用，以汽車業(yè)為例，世界許多大的汽車生產(chǎn)商車身都采用激光焊接，車身通常是由一個大的沖壓件經(jīng)過激光焊將平板坯拼接而成，由于激光焊接小的體積變形，幾乎沒有扭曲，配合機(jī)器人的自動化操作，可得到符合條件的車身，節(jié)省勞力和成本。同時激光焊接還可以將不同厚度，不同材質(zhì)，不同強(qiáng)度的數(shù)塊板坯焊在一起，用來壓制大型的覆蓋件，這樣可減少沖模，焊接設(shè)備和工具，提高部件的精度，改善零件的整體性。

在國內(nèi)，激光焊接在對板材拼接的焊接，多聯(lián)齒輪的焊接，雙金屬鋸條的焊接等激光焊接工藝都有一定的研究。中科院長春廣電研究所利用CO2激光器焊接雙金屬焊條，焊接功率為700K，焊速2m／min，焊后經(jīng)過高溫回火，得到電子束焊接的質(zhì)量，使用壽命極高。上海光電研究所和華中科技大學(xué)聯(lián)合應(yīng)用國產(chǎn)大功率C02激光器進(jìn)行齒輪深熔焊接，得到焊接深度4mm，深寬比為2：1的焊縫。為解決武漢鋼鐵公司和東風(fēng)汽車公司車身激光焊接的需要，我國研制了一套激光焊接設(shè)備，解決了高功率CO2焊接設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，對開展4～6mm激光焊接提供了重要作用。

5　結(jié)束語

雖然激光技術(shù)僅有幾十年廣泛發(fā)展的歷史，但隨著科技的進(jìn)步以及焊接與激光的緊密結(jié)合，激光焊接以其高的能量密度，方向性強(qiáng)及變形小的優(yōu)勢正逐步應(yīng)用于制造業(yè)，國防工業(yè)，粉末冶金領(lǐng)域，電子工業(yè)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，相信不久的將來，激光焊接技術(shù)會得到更為廣泛的應(yīng)用，極大地促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展和人類的文明和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永康.激光焊接技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004：68-76.

[2]鄭啟光，激光先進(jìn)制造技術(shù)[M].華中科技大學(xué)出版社,2001：110-120.

第2篇：激光焊接技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】塑料；加工；激光；焊接

激光焊接技術(shù)是通過該運(yùn)用激光束產(chǎn)生的熱量熔化塑料接觸面，最終把熱塑性片材、薄膜和模塑零部件粘結(jié)在一起。塑料的激光焊接技術(shù)是在利用激光束與有機(jī)高分子物質(zhì)的作用以此達(dá)到對塑料的焊接和處理等加工的目的。激光加工技術(shù)是一種包括光、機(jī)、電和材料等多門學(xué)科在內(nèi)的綜合技術(shù)。激光加工無需接觸加工面便能進(jìn)行焊接，不僅能完成各類形狀復(fù)雜塑料的高精度焊接，不會存在刀具磨損和更換刀頭等工序，速度快、噪聲小，推廣價值很大。將激光技術(shù)與計算機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，能更好的實(shí)現(xiàn)激光加工全自動化，其優(yōu)勢和應(yīng)用價值相當(dāng)大。

1.激光焊接技術(shù)的工作原理及其特點(diǎn)

塑料的激光焊接會在很大程度上與焊接材料相關(guān)。一般的激光焊接主要是通過激光透射焊接，一方面要求這個激光輻射能穿透零件，另一方面要求零件具有強(qiáng)列的吸收性能。在采用這種焊接技術(shù)的時候，要注意避免2個焊接件相互間的裂縫。在進(jìn)行激光焊接時，吸收性的零件升溫并且局部熔化，通過熱傳導(dǎo)將能量傳遞到透光的零件，通過外部的壓力將2個零件緊密結(jié)合在一起。所吸收的近紅外線激光轉(zhuǎn)化為熱能，將兩個部件的接觸表面熔化，最終形成焊接區(qū)。這種焊接方法能夠形成超過原材料強(qiáng)度的焊接縫。

當(dāng)前，我國市場上廣泛運(yùn)用的塑料焊接技術(shù)主要有振動摩擦焊接、熱板式塑料焊接及超聲波焊接等，主要是用在用于連接敏感性塑料制品、幾何形狀復(fù)雜的塑料件以及潔凈度要求高的塑料制品上。

使用激光焊接技術(shù)來熔接塑料部件，具有很多其他傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：焊接縫尺寸精密、不透氣及不漏水；激光焊接的接縫牢固且潔凈，可以將很難連接的改性橡膠及玻纖填充的熱塑性塑料進(jìn)行焊接；能獲得高精度的焊接件。在焊接的時候，樹脂降解少，基本不會產(chǎn)生碎屑和飛邊，部件表面能夠精密連接；焊接設(shè)備不需要和被黏結(jié)的塑料零部件相接觸，與其他熔接方法比較，大幅減少制品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力；最小化熱損壞和熱變形，可以將不同組成或不同顏色的樹脂黏結(jié)在一起；可焊接尺寸極小或外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，對有些復(fù)雜零件甚至可以進(jìn)行“穿透焊接”；無振動技術(shù)能產(chǎn)生氣密性的或者真空密封結(jié)構(gòu)；能夠?qū)⒍喾N不同塑料焊接起來，而其他焊接方法有較大限制；設(shè)備自動化程度高，能方便用于復(fù)雜塑料零部件加工。非常適合運(yùn)用在外形（甚至是三維） 復(fù)雜塑料品的焊接上；能夠焊接其他方法不易達(dá)到的區(qū)域。

因?yàn)榧す夂附泳哂猩鲜霰姸鄡?yōu)點(diǎn)，因此尤其適合運(yùn)用在對于清潔焊接方式要求高的焊接加工中，如可以運(yùn)用在含線路板的塑料制品和醫(yī)療設(shè)備中。

2.塑料材料對激光焊接的適應(yīng)性

激光焊接塑料材料必須對激光有吸收，否則就不能完成塑料的激光焊接。絕大多數(shù)本色的塑料和許多有色的半透明塑料都能采用激光焊接，例如聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）等材料。對于吸收率低的熱塑性塑料，首先要選擇合適的激光種類；二是在其中添加炭黑等激光增敏劑，能有效提高塑料對近紅外激光的吸收率。通過對各種塑料材料對激光反射率和透過率的研究，可以解決激光焊接塑料的材料等問題。

激光焊接方式并不是適用于所有的材料，在以下材料中不適宜適用：高性能聚合物，如PPS，聚（PEEK）和LCP等材料中，因?yàn)檫@些材料對于近紅外光的透射率很低，不適合適用激光焊接方式；如果兩種材料中都有炭黑時，因?yàn)槎叨紴楹谏?，就不能焊接在一起。同時，兩種對近紅外線激光都透射的材料（通常是透明的或者白色的），因?yàn)闀苌俚奈战t外光，不能使用激光焊接。而在很多工業(yè)塑料上，這些產(chǎn)品都要求透明。由于許多礦物填充的化合物能夠吸收近紅外線激光，所以通常不適合用激光焊接。高填充的玻纖增強(qiáng)物能夠改變近紅外線激光的透射率，降低焊接效率。不過原料供應(yīng)商的配方中的玻纖含量通常不會超過這個限度。

3.激光焊接技術(shù)的運(yùn)用

激光焊接技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，但是它的造價比較高，不能與更早的振動焊接技術(shù)、熱板焊接技術(shù)相競爭。但是，在20世紀(jì)90年代中期，激光焊接技術(shù)所需要的設(shè)備費(fèi)用大大降低，這種技術(shù)慢慢的真正走進(jìn)工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，并被人們所認(rèn)可。

塑料的激光焊接技術(shù)主要用于普通焊接技術(shù)難以適應(yīng)的塑料制品（如高密度線路板）、形狀復(fù)雜的塑料件以及有嚴(yán)格潔凈要求的塑料制品（如醫(yī)藥設(shè)備、電子傳感器等）等。激光便于計算機(jī)控制，采用光纖激光器輸出激光束可使激光靈活地達(dá)到零件各個微小部位，能夠焊接其他焊接方法不易達(dá)到的區(qū)域。傳統(tǒng)焊接技術(shù)無法焊接的異型塑料也有機(jī)會加以良好焊接，如用激光可將能透過近紅外激光的聚碳酸脂（PC）和30% 玻纖增強(qiáng)的黑色聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）焊接在一起，而其他的焊接方法根本不可能將2種在結(jié)構(gòu)、軟化點(diǎn)和增強(qiáng)材料等方面如此不同的聚合物連接起來。

激光焊接技術(shù)被廣泛運(yùn)用在被黏接的非常精密的塑料零部件材料（如電子元件）或要求無菌環(huán)境（如醫(yī)療器械和食品包裝）中。激光焊接技術(shù)速度快，特別適用于汽車塑料零部件的流水線加工。另外，可以將激光焊接技術(shù)運(yùn)用在那些很難使用其它焊接方法黏接的復(fù)雜的幾何體中。目前國內(nèi)使用的塑料焊接技術(shù)主要有熱熔焊接、高頻焊接、振動摩擦焊接及超聲波焊接等。塑料的激光焊接技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用。我國這方面的技術(shù)尚在起步階段。

近年來，激光二極管廣泛用于焊接及塑料的連接。激光焊接已用于制造汽車傳感器、調(diào)速控制箱及薄壁醫(yī)用管的精細(xì)焊接。激光焊接要求所焊接的2種塑料對同一波長的光有不同的反應(yīng)，其中一種材料對激光必須具有穿透力，而另一種必須可被激光吸收，激光從上方接合處的穿透性元件傳到下方可吸收元件，這樣輻射能量就被轉(zhuǎn)化成局域性的熱能，此熱能導(dǎo)致塑料的熔化。而透明塑料部位的熔化是通過與非透明材料的接觸性熱傳導(dǎo)所致。在外部夾具的施壓下，由局部加溫而產(chǎn)生的焊接處熱膨脹可形成牢固接縫。

4.激光焊接技術(shù)幾種主要方法

根據(jù)激光器隨塑料零件移動方式的不同，可把激光焊接技術(shù)（方法）分成四種類型：

4.1順序型周線焊接

激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化，將塑料層逐漸黏結(jié)在一起；或者將被夾層沿著固定的激光束移動達(dá)到焊接的目的。

4.2同步焊接

激光束經(jīng)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)或光纖，使光能均勻地分布在整個焊縫結(jié)構(gòu)上。由于使用的裝置很復(fù)雜，這種技術(shù)通常僅限于大批量焊接較大零件使用。

4.3準(zhǔn)同步焊接

該技術(shù)綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用反射鏡產(chǎn)生高速激光束（至少10m/s的速度），并沿著待焊接的部位移動，使得整個焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。

4.4掩模焊接

激光束通過模板進(jìn)行定位、熔化并黏結(jié)塑料，該模板只暴露出下面塑料層的一個很小、精確的焊接部位。使用這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)小于10m的高精度焊接。

總之，激光技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)成為一門綜合性科學(xué)，并可大大加快塑料產(chǎn)品研發(fā)的速度，使塑料生產(chǎn)企業(yè)獲得更大的市場主動權(quán)。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，激光技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用無疑會給塑料工業(yè)帶來革命性的影響，對于激光產(chǎn)品提供商來說，更是一種難得的機(jī)遇，也必然會推動激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]龐振華，宋杰，楊紹奎，馬躍新.激光塑料焊接技術(shù)及其典型應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù).2010（4）：17-19.

第3篇：激光焊接技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】激光焊接技術(shù)，粉末冶金材料，應(yīng)用

1前言

由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域如汽車、飛機(jī)、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，釬焊和凸焊一直是粉末冶金材料連接最常用的方法，但由于結(jié)合強(qiáng)度低，熱影響區(qū)寬，特別不能適合高溫及強(qiáng)度要求高的場合，使粉末冶金材料的應(yīng)用受到限制。近年來，我國從事這方面的研究工作的單位逐漸增多，改變了傳統(tǒng)的燒結(jié)和釬焊工藝，使連接部位的強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度大大提高。

2激光焊接工藝特點(diǎn)

2.1影響焊接質(zhì)量的主要因素

2.1.1材料成份合金元素的含量、種類對焊縫強(qiáng)度、韌性、硬度等力學(xué)性能影響很大。燒結(jié)低碳鋼、燒結(jié)Ni和Cu合金、Co合金在一定條件下，均能成功地進(jìn)行激光焊接。燒結(jié)中碳鋼采取焊前預(yù)熱和焊后緩冷的措施也可保證焊接質(zhì)量，降低裂紋敏感性，圖1表示了中碳鋼預(yù)熱和不預(yù)熱條件下焊縫區(qū)的顯微硬度分布，預(yù)熱時硬度降低，接頭韌性增加，因?yàn)榻M織由貝氏體和少量的珠光體代替了針狀馬氏體。

2.1.2燒結(jié)條件在氫氣、分解氨和真空中燒結(jié)的材料均能成功的進(jìn)行激光焊接，在干凈的還原性氣氛中燒結(jié)的材料焊后出現(xiàn)的氣孔、孔洞、夾雜和氧化物較小；此外，合適的燒結(jié)溫度、保溫時間、壓力及溫度-壓力曲線也是焊接成功的重要保證。

2.1.3孔隙孔隙的數(shù)量、形態(tài)和分布影響材料的物理性能如熱傳導(dǎo)率、熱膨脹率和淬硬性等，這些物理性能直接影響材料可焊性[1]，使焊接較同成份的冶鑄材料相比難度加大。對于激光焊接零件來講，大量的孔隙會使焊接強(qiáng)度降低甚至焊接過程無法進(jìn)行。

2.1.4密度致密而力學(xué)性能好的試樣較疏松而力學(xué)性能差的試樣在相同的條件下有更好的焊接性。低于一定的密度（

2.1.5焊前準(zhǔn)備工作由于激光光斑很小，所以對間隙配合精度要求較高，對接時一般要求間隙在0.1mm以下，此外為減少氣孔等焊接缺陷，焊接部位必須去除氧化皮、油污并進(jìn)行干燥。

2.2主要焊接工藝參數(shù)影響

焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)有：激光功率、焊接速度、透鏡焦距、聚焦位置、保護(hù)氣體等。激光功率和焊接速度是影響焊接質(zhì)量的最主要參數(shù)，焊接厚度取決于激光功率，約為功率（kW）的0.7次方，通常功率增大，焊接深度增加；速度增加，熔深變淺，焊縫和熱影響區(qū)變窄，生產(chǎn)率增高。過大的焊接速度與焊接功率將增大氣孔和孔洞傾向。透鏡焦距由輸出激光的光斑直徑?jīng)Q定，兩者之間存在一最佳匹配值。一般說來，所須焊接的深度越深，透鏡焦距越長，短焦距透鏡對聚焦的要求較高，而且粉末冶金材料焊接時飛濺較大，透鏡污染嚴(yán)重；太長焦距的透鏡由于衍射使焦點(diǎn)變大，焦點(diǎn)處的能量密度不能達(dá)到最大值。國內(nèi)一般采用透鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)只能用于激光功率較小的場合，較高的激光功率將引起透鏡焦點(diǎn)漂移，使焊縫的成形和質(zhì)量較差。國外較高功率場合大都采用反射鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng)，由于冷卻條件好，熱穩(wěn)定性好，焊縫成形均勻美觀，焊接質(zhì)量可靠。

3焊接質(zhì)量檢測及分析

3.1焊接質(zhì)量檢測

3.1.1外觀檢測觀察焊縫表面是否有孔洞、裂紋、咬邊、未焊透等明顯缺陷。

3.1.2無損檢測無損檢測的方法有：滲透探傷法；磁粉探傷法；射線探傷法；超聲波探傷法等，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

3.1.3力學(xué)性能檢測根據(jù)零件的工作狀態(tài)分別進(jìn)行拉伸、彎曲、硬度、沖擊等試驗(yàn)，如果斷裂在焊縫，說明焊接強(qiáng)度低于母材。

3.1.4微觀檢測采取金相分析焊縫的成形、微觀組織、焊縫缺陷，測試焊接區(qū)的顯微硬度分布，用掃描電鏡分析焊接區(qū)成份的變化等。

3.1.5特殊性能檢測對工作于特殊工作環(huán)境下的零件，還需進(jìn)行耐腐蝕、疲勞等特殊性能測試。以上5種方法中，前兩種主要用于焊接生產(chǎn)線上，后三種主要用于試驗(yàn)研究及抽樣調(diào)查中。

3.2缺陷分析

3.2.1氣孔和孔洞與冶鑄材料相比，粉末冶金材料的激光焊接中。最明顯的缺陷是氣孔和孔洞。氣孔和孔洞不僅影響外觀質(zhì)量，更嚴(yán)重地削弱了焊縫有效承載面積，產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低了接頭強(qiáng)度。常見的氣孔形狀有線形、圓形、蜂窩形、條蟲形等。燒結(jié)材料內(nèi)部的孔隙吸附了大量的氣體，在快速焊接中，來不及逸出而留在焊縫中。

3.2.2裂紋主要有冷裂紋、熱裂紋，金剛石工具中還易產(chǎn)生層間裂紋。冷裂紋主要產(chǎn)生于含碳量較高和合金成份較多的材料中，這類材料焊后產(chǎn)生脆性馬氏體，產(chǎn)生高的內(nèi)應(yīng)力從而引起裂紋。解決這類裂紋的辦法是焊前預(yù)熱、焊后緩冷，或者采用小規(guī)范的焊接參數(shù)。

3.2.3強(qiáng)度過低成份、燒結(jié)條件和后熱處理都能影響接頭強(qiáng)度。除去材料因素外，過多的氣孔和孔洞是造成接頭強(qiáng)度低的重要原因，其次材料的密度太低也使焊縫疏松，強(qiáng)度較低。

第4篇：激光焊接技術(shù)范文

1試驗(yàn)條件及方法

試驗(yàn)中的蒙皮材料為6156鋁合金，長桁材料為6056鋁合金，蒙皮和長桁厚度均為1.8mm，填充焊絲材料為直徑為1.2mm的ER4047鋁合金焊絲，它們化學(xué)成分及含量如表1所示。試驗(yàn)所采用的2臺激光器為德國ROFIN-SINAR公司生產(chǎn)射頻激勵擴(kuò)散冷卻CO2激光器，最大輸出功率分別為3kW和4kW，波長為10.6μm，最小光斑直徑均為0.16mm，模式均為TEM01，其能量分布為高斯模式。送絲系統(tǒng)采用奧地利福尼斯（Fronius）送絲系統(tǒng)，送絲速度在0.03~9.99m/min范圍內(nèi)精確可調(diào)，保證焊絲勻速平穩(wěn)地送達(dá)焊接位置。拉伸試驗(yàn)在Instron5500R電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。

2斷裂行為試驗(yàn)結(jié)果

基于前期工藝研究獲得優(yōu)化的工藝參數(shù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展T型接頭的斷裂行為測試及評價研究工作。包括拉伸性能、剪切性能等靜載性能，其中拉伸性能包括：縱向拉伸性能（沿桁條方向的拉伸）和橫向拉伸性能（沿蒙皮方向的拉伸）兩種拉伸形式，拉伸速度均為2mm/min。

2.1縱向拉伸

縱向拉伸試件及其尺寸如圖1所示。對縱向拉伸試驗(yàn)后的斷裂件進(jìn)行分析。焊縫熔深不同，縱向拉伸斷裂的形式不一樣。通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)焊：T型焊接接頭在縱向拉伸下，主要有2種斷裂形式，如圖2所示。焊縫的斷裂形式、路徑和焊縫的熔深存在很大的關(guān)系：（1）當(dāng)焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度的1/2時，其斷裂形式如圖2（a）所示，焊縫裂紋在焊趾處形成之后，沿著焊縫的下熔合線擴(kuò)展，最后貫穿下熔合線斷裂；（2）而當(dāng)焊縫的熔深大于蒙皮的厚度1/2時，其斷裂形式如圖2（b）所示，焊縫裂紋在一側(cè)焊趾處形成之后，裂紋沿下熔合線附近擴(kuò)展，到達(dá)熔池底部之后，斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且這2種斷裂的機(jī)制一致，其斷口形貌掃描電鏡圖如圖3所示。可以發(fā)現(xiàn)：整個斷口由中心部位大量聚集的韌窩區(qū)和試樣邊緣少量平坦的剪切區(qū)組成，是金屬韌性斷裂2種宏觀斷裂模式——韌窩斷裂模式與剪切斷裂模式的組合。

2.2橫向拉伸

橫向拉伸試驗(yàn)中，焊縫的斷裂形式與焊縫的熔深同樣存在的很大的關(guān)系：（1）當(dāng)焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（a）所示，裂紋在焊趾處形成后，沿下熔合線擴(kuò)展至最大熔深處后，再反方向斷裂于蒙皮母材；（2）當(dāng)焊縫的熔深大于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（b）所示，裂紋在焊趾處形成后，焊縫沿下熔合線擴(kuò)展到達(dá)熔深最大處，依然按照原來的方向斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且斷裂機(jī)制也一致。橫向拉伸試驗(yàn)的斷口掃描電鏡圖如圖6所示。從斷口的掃描電鏡照片發(fā)現(xiàn)，焊縫處斷口為韌窩斷裂，但是韌窩較淺，且存在明顯的塑性斷裂，但其間也包含一定的脆性斷裂；而焊縫邊緣的斷裂其實(shí)呈現(xiàn)的是母材的斷裂形式。

2.3剪切性能

剪切試件及其尺寸如圖7所示。不同于縱向拉伸和橫向拉伸，T型接頭的焊縫剪切斷裂形式與焊縫的熔深不具有關(guān)聯(lián)性，其斷裂形式只有一種，如圖8所示。T型接頭剪切時起裂于蒙皮焊趾處，之后沿下熔合線附近擴(kuò)展達(dá)到最大熔深處，T型接頭沿蒙皮母處斷裂。斷口的掃描電鏡圖如圖9所示。此斷裂形式主要是脆性斷裂，尤其是焊縫與桁條的結(jié)合部位，如圖9（b）所示，無韌窩存在主要是解理斷裂，此為脆性斷裂，而焊縫中心部位為韌窩斷裂，但是韌窩較淺。而圖9（d）為母材的斷裂，和圖6（c）一致。

3斷裂原因分析

通過對上述3種斷裂行為檢測結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，在2種拉伸及剪切試驗(yàn)中，材料斷裂發(fā)生在蒙皮材料和焊縫之間的熔合區(qū)（及下熔合線區(qū)），所以下熔合區(qū)是焊縫強(qiáng)度的薄弱區(qū)。故對比焊縫的上、下熔合線區(qū)的金相組織，進(jìn)行微觀組織分析。從圖10（a）~（b）可以看到在焊縫的熔合區(qū)靠近上、下熔合線附近，皆有沿熔合線垂直生長的柱狀晶，這是因?yàn)樵诤附舆^程中形成的焊接熔池存在一定成分過冷區(qū)，晶體成長較快，柱狀晶前沿向熔池液相中凸出，并深入液相內(nèi)較長距離，故柱狀晶較長。當(dāng)晶粒生長繼續(xù)向熔池中心推進(jìn)時，液相內(nèi)部產(chǎn)生新的晶核。由于這些晶核周圍所處狀態(tài)相同，可以自由成長，因而形成了幾何形狀幾乎對稱的等軸晶粒。圖10（a）與（b）不同的是熱影響區(qū)。圖10（a）上熔合線的熱影響區(qū)中，未能看到明顯的晶粒晶界，這說明合金元素未能在晶粒晶界處有效析出；而圖10（b）可以看到下熔合線的熱影響區(qū)晶粒尺寸比靠近下熔合線的焊縫所形成的柱狀晶要大，而且晶粒的晶界非常明顯，這說明合金元素在晶界處大量析出。通過分析上下熔合線微觀組織的差別，可發(fā)現(xiàn)上熔合線附近的6056母材不但晶粒細(xì)小，而且有大量的亞晶粒。而下熔合線附近的6156母材晶粒粗大，而且晶界明顯。因此，上熔合線區(qū)的強(qiáng)度會比下熔合線區(qū)大；同時，對于T型接頭結(jié)構(gòu)，焊縫的焊趾處往往也是應(yīng)力集中的區(qū)域[7]。在上述2種原因的共同作用下，以上3種斷裂行為檢測中，斷裂均起裂于焊縫焊趾處，沿著下熔合線擴(kuò)展的方式斷裂。在上述分析的基礎(chǔ)上，檢測T型接頭不同區(qū)域的顯微硬度。T型接頭顯微硬度及測定位置表2所示?？梢园l(fā)現(xiàn)：焊縫區(qū)域的硬度（94HV）低于長桁（114HV）及蒙皮（152HV），且上下熔合區(qū)的硬度軟化現(xiàn)象非常明顯，其中蒙皮側(cè)的熔合區(qū)的硬度低于長桁側(cè)的熔合區(qū)的硬度，這也充分證明，蒙皮側(cè)的熔合區(qū)是整個焊接接頭的薄弱位置。

4結(jié)論

第5篇：激光焊接技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：旱作；集雨節(jié)水技術(shù)；永定區(qū)；推廣應(yīng)用

中圖分類號：S31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 推廣旱作集雨節(jié)水技術(shù)的必要性

永定區(qū)位于湖南省西北部，屬于典型的山區(qū)，中部平坦，山峰四面環(huán)峙，溪河深切。河流尚處于中、幼年階段，河谷狹窄，兩側(cè)山體陡峭，耕地主要分布于山坡中部和中下部，絕大多數(shù)為坡耕地。由于坡度大，水庫、池塘、河壩等水利設(shè)施有效灌溉面積多集中在地勢平坦的地區(qū)，地形部位較高的耕地靠天吃飯，受季節(jié)性干旱影響非常嚴(yán)重。雖然區(qū)內(nèi)有豐富的水資源，但由于降雨集中在4～6月，每年7月下旬開始就出現(xiàn)持續(xù)高溫干旱，十年九旱。現(xiàn)區(qū)內(nèi)有1座大型水庫；6座中型水庫；以及85座小型水庫；此外還包括各個山塘堤壩等，全區(qū)總蓄水量34187m3，有效灌溉面積11980hm2。全區(qū)有耕地面積（含園地面積）41553.33hm2，其中旱地面積11666.67hm2，基本得不到有效灌溉。為加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和新農(nóng)村建設(shè)的步伐，切實(shí)提高旱作的綜合生產(chǎn)能力，永定區(qū)在2013年大力推廣了旱作集雨節(jié)水技術(shù)措施。

2 推廣旱作集雨節(jié)水項(xiàng)目主要措施

2.1 保障措施

2.1.1 成立集雨節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)

小組成員包括分管農(nóng)業(yè)的區(qū)內(nèi)干部、農(nóng)業(yè)局、財政局、氣象局、科技局及示范地區(qū)政府等相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)，各個部門聯(lián)合起來進(jìn)行節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的推廣。

2.1.2 加大宣傳培訓(xùn)力度

永定區(qū)開展節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目時間較晚，且不具連續(xù)性，很多干部、群眾對節(jié)水農(nóng)業(yè)還缺乏必要的了解，因此在區(qū)內(nèi)開展各類宣傳培訓(xùn)活動，從多個角度、通過多種形式引導(dǎo)村組干部與農(nóng)民群眾對旱作節(jié)水技術(shù)有更多了解，使其掌握旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)的基本原理與技術(shù)要求，營造一個旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施的良好氛圍；具體措施包括技術(shù)培訓(xùn)班、宣傳車、懸掛橫幅、張貼標(biāo)語、電視臺報道、印發(fā)技術(shù)資料、組織群眾現(xiàn)場觀摩等。

2.1.3 部門聯(lián)動實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化整合

由區(qū)政府為主導(dǎo)，組織其它各個部門共同參與協(xié)作，形成社會共同參與的工作機(jī)制。

2.2 主體技術(shù)措施

永定區(qū)集雨節(jié)水項(xiàng)目的主體技術(shù)措施包括以下幾個方面：

2.2.1 采取集雨補(bǔ)灌技術(shù)

因?yàn)橛蓝▍^(qū)上半年雨水集中，地表徑流強(qiáng)烈，山塘、水庫比較少，因此體現(xiàn)出蓄水困難、耕地分散等特點(diǎn)。針對這種情況就遵循依山就勢的原則，在耕地附近雨水匯聚的地方修建雨窖、蓄水池等水利設(shè)施，收集上半年集中降水，主要應(yīng)用于下半年季節(jié)性干旱的補(bǔ)充灌溉。集水池窖容積為15～25m3。建設(shè)程序包括地址選擇、土方開挖、混凝土材料構(gòu)建并配套引水溝、沉砂地、跌水氹以及灌溉、窖蓋或圍欄等設(shè)施。

2.2.2 采用秸稈覆蓋技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)

秸稈覆蓋對維持土壤孔隙十分有利，覆蓋秸稈可改善土壤自身的積持水分能力，積聚降水，同時還可起到減少蒸發(fā)、壓制雜草、降低耗水的作用，改善作物的抗旱能力；同樣，地膜覆蓋技術(shù)也可以防止雨滴直擊土壤，防止雜草滋生，可起到保水保肥、降低耗水、促進(jìn)作物成熟等作用。

2.2.3 推廣果園綠肥技術(shù)

在果園內(nèi)種植毛苕子、滿園花等植物進(jìn)行生物覆蓋，不僅可有效提高有機(jī)質(zhì)的含量、改良土壤，而且可以培肥地力，提高土壤的保水保肥能力，提高果園產(chǎn)量，防止水土流失。

2.2.4 推廣起壟栽培技術(shù)

起壟栽培技術(shù)主要應(yīng)用于塊根類作物，以馬鈴薯、紅薯等作物為主。起壟栽培能有效保持土壤耕作層水分含量，同時耕作層土質(zhì)松軟，便于作物扎根，對作物抗旱保水起著重要的作用。

3 推廣旱作集雨節(jié)水措施的經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)永定區(qū)的自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，重點(diǎn)推廣了集雨節(jié)水補(bǔ)灌、聚壟栽培、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、果園綠肥等5項(xiàng)主要技術(shù)，推廣面積共370hm2，取得良好的成效。共增產(chǎn)水果、蔬菜、糧食與經(jīng)濟(jì)作物572t，新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值206萬元，農(nóng)民新增純收入162.3萬元，項(xiàng)目新增投入產(chǎn)出比為1：5.4，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著（見表1）。

4 永定區(qū)推廣旱作集雨節(jié)水技術(shù)存在的問題及建議

4.1 存在問題

在集雨節(jié)水技術(shù)措施推廣過程中主要存在以下幾個方面的問題：

4.1.1 勞動力資源短缺

旱作節(jié)水技術(shù)需要投入一定勞動力，但現(xiàn)在農(nóng)村勞動力向城市轉(zhuǎn)移，如果大面積推廣會出現(xiàn)勞動力資源短缺的現(xiàn)象，且如果管理不善可能出現(xiàn)入不敷出的問題。

4.1.2 資金投入不足

造成缺水面積比較大。

4.1.3 氣候原因

上半年雨水過于集中，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)多地漬澇成災(zāi)，削弱了節(jié)水技術(shù)的抗旱保墑作用。

4.2 建議

4.2.1 針對不同作物采取不同的集雨節(jié)水技術(shù)措施

比如，糧食作物、一年生經(jīng)濟(jì)作物可以推廣地膜覆蓋節(jié)水技術(shù)，以起到抗?jié)潮氐淖饔?；起壟栽培則適用于烤煙、薯類作用；秋冬作物則可采用秸稈覆蓋技術(shù)，不過地形復(fù)雜、耕地不集中的山區(qū)則不主張采用秸稈覆蓋技術(shù)，以免增加二次搬運(yùn)成本。

4.2.2 增加簡易節(jié)水池的數(shù)量

相比修建硬化標(biāo)準(zhǔn)蓄水池而言，簡易節(jié)水池的投資成本十分低廉。由于國家項(xiàng)目資金十分有限，所以可以考慮財政扶持，補(bǔ)助群眾挖掘簡易蓄水池，這樣既降低了成本，又?jǐn)U大了受益面積，簡易水池簡便易操作，還可以重復(fù)使用，只需對農(nóng)戶經(jīng)過簡單宣傳培訓(xùn)即可上崗。

4.2.3 國家應(yīng)多投入專項(xiàng)資金用于開展集雨節(jié)水農(nóng)業(yè)工作

第6篇：激光焊接技術(shù)范文

1焊接技術(shù)在火工品應(yīng)用中的要求

一是焊縫寬度小，火工品體積通常較小，焊接區(qū)域缺乏可動空間，密封性要求高，采用一般的密封膠、整體封接均不可??；二是焊縫質(zhì)量好，要求焊縫光滑、無氣孔，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)平整；三是熱影響區(qū)域小，由于火工品中裝有敏感藥劑，其熱影響區(qū)域要最小，否則制約火工藥劑的發(fā)揮。

2激光焊接技術(shù)的特點(diǎn)

通過激光的輻射能量達(dá)到有效焊接目的。工作過程為：以某種方法將激光活性介質(zhì)比如CO2與其他氣體的混合氣體等加以激勵，實(shí)現(xiàn)在諧振腔中的多次振蕩，產(chǎn)生受激輻射光束，在接觸到工件時，工件會吸收其能量，溫度符合熔點(diǎn)時開始焊接。其特點(diǎn)有：一是深寬比高，焊縫寬度較小，熱影響區(qū)域小，產(chǎn)生的變形小，焊接速度快；二是焊縫質(zhì)量高，沒有氣孔，焊縫具有強(qiáng)韌性。

3激光焊接在火工品中的應(yīng)用

3.1激光焊接在火工品的密封性上應(yīng)用以上的技術(shù)特點(diǎn)顯然符合火工品的生產(chǎn)工藝要求。火工品通常主要應(yīng)用在武器系統(tǒng)、國防兵器體系中，導(dǎo)彈系統(tǒng)等之中。（1）火工品結(jié)構(gòu)密封應(yīng)用。通過對一種產(chǎn)品進(jìn)行激光焊接技術(shù)的應(yīng)用，采用激光束聚焦能量焊接殼體、電極塞，焊接焊接不需焊料加入，焊接熔深0.2～0.3mm，并且根本不影響殼體強(qiáng)度，焊縫緊密、光滑、寬度小?？梢詳?shù)字化控制焊接能量，保證每個產(chǎn)品可在顯微鏡下進(jìn)行焊縫檢查。還可以通過將其和鋁墊圈密封方式比較，檢驗(yàn)其焊接質(zhì)量。方法是：對于鋁墊圈的密封實(shí)驗(yàn)，由于鋁墊圈容易變形，因此用來密封殼體和電極塞，在兩者的底部涂以密封膠，將鋁墊圈、電極塞先后裝上，并且給予電極塞220kg的壓力，促其變形至槽內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)密封，最后靜置固化。對于激光焊接密封的實(shí)驗(yàn)，利用激光焊接的方法焊接殼體和電極塞，不適用鋁墊圈，裝配完成后對比兩組的氣密性。采用溫度沖擊試驗(yàn)，常溫試驗(yàn)后，再進(jìn)行-40℃和+60℃溫度下的試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，鋁墊圈密封后的產(chǎn)品的氣密性減弱，發(fā)生漏氣問題；激光焊接技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)品深熔性好，由于激光焊接焊縫處材料通過焊接母體熔融產(chǎn)生，焊縫的質(zhì)量好。（2）火工品藥劑封裝工藝應(yīng)用?；鸸て费b配需要將藥劑密封，以往采用涂膠的方式來密封、防潮、粘接，通常采用環(huán)氧密封膠，其弊端日益凸顯，比如手工利用竹簽涂覆，膠的用量多少難以把握，容易產(chǎn)生小氣孔，制約了產(chǎn)品的合格率、密封性；固化膠的金屬粘連強(qiáng)度、力度各有不同、能力有限；固化膠固化后和金屬材料收縮率有差異，制約產(chǎn)品的密封性、長貯性，如今已經(jīng)不能適用先進(jìn)工藝的要求。采用激光焊接技術(shù)將火工藥劑整體密封在金屬殼內(nèi)，能夠增強(qiáng)火工品的貯存壽命，防止藥劑受潮失效問題發(fā)生。若對已經(jīng)裝有火工藥劑的產(chǎn)品焊接危險性大，因此，焊接的熱影響區(qū)域要小，激光焊接工藝正好符合。有對一種雷管進(jìn)行的管殼密封焊接實(shí)驗(yàn)，將I-INS炸藥裝入雷管，在實(shí)施焊接的過程沒有發(fā)生爆炸，最后還進(jìn)行氦質(zhì)譜泄露實(shí)驗(yàn)，密封性相比采用固化膠密封性好。

3.2激光焊接技術(shù)在火工品結(jié)構(gòu)連接上的應(yīng)用（1）外部連接?；鸸て吠獠挎溄硬牧蠁伪?，螺紋連接基本難以完成。連接處的連接強(qiáng)度有一定要求。一般的焊接可能將薄壁擊穿，產(chǎn)生寬的焊縫。利用電子束焊接，處于真空中的工作環(huán)境，焊縫出現(xiàn)突出現(xiàn)象，尾蓋厚度小的話，螺紋連接也難以實(shí)現(xiàn)。采用激光焊接技術(shù)的焊接熔點(diǎn)小、焊接強(qiáng)度大、焊縫狹窄、整體美觀等優(yōu)點(diǎn)和采用惰性氣體保護(hù)的環(huán)境下來進(jìn)行焊接，可以避免外部薄壁連接問題發(fā)生。（2）內(nèi)部連接。選擇一種沖擊片雷管進(jìn)行封裝，在電極塞和橋薄上固定好加速膛，在狹小的密封空間內(nèi)，焊接的電極塞殼體壁薄，密封膠強(qiáng)度小。采用激光焊接工藝能夠較好地實(shí)現(xiàn)封裝，在第三代火工產(chǎn)品中應(yīng)用較好。

4激光焊接技術(shù)的應(yīng)用不足和應(yīng)用前景

4.1實(shí)際應(yīng)用中的不足焊縫質(zhì)量檢測工作不完善。由于火工品在武器系統(tǒng)中的應(yīng)用要求其必須具有一定的承受惡劣環(huán)境的技術(shù)，利用激光焊接技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接，必須對其焊接質(zhì)量中要求的環(huán)境如高低溫、沖擊、振動、過載等認(rèn)真檢測，開展實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，逐步完善；點(diǎn)火藥盒的結(jié)構(gòu)單一，一般檢驗(yàn)有無漏裝藥僅利用產(chǎn)品稱重方式開展，并以抽檢來進(jìn)行檢驗(yàn)，因此必須進(jìn)行射線檢測，避免錯裝、漏裝等問題；密封圈的裝配一定要細(xì)致、到位，否則會將傳火通道堵塞，必須提出檢驗(yàn)要求，讓操作人員在總裝前及時檢查傳火通道，避免火工品質(zhì)量受損；火工品多媒體記錄只有發(fā)火實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、射線底片，因此要提升產(chǎn)品的過程質(zhì)量可追溯性。焊接溫度是影響火工藥劑的重要因素之一，必須加以控制。在對裝有藥劑的火工品進(jìn)行焊接過程中，焊接溫度要求必須低于火工藥劑的發(fā)火臨界值，及時分析并整理藥劑的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，及時控制焊接功率，從而促進(jìn)高質(zhì)量的焊接工藝實(shí)現(xiàn)，達(dá)到較高的焊縫強(qiáng)度，避免火工藥劑受到影響。面對以上的應(yīng)用問題，必須及時進(jìn)行解決。對于火工品中的關(guān)鍵控制點(diǎn)要進(jìn)行控制，并且及時記錄，保證有紙質(zhì)、圖片、攝像等記錄，及時進(jìn)行追溯和有效控制；同時還要對過程控制的要求進(jìn)行進(jìn)一步的量化、細(xì)化，能夠具體化的實(shí)施。比如對于火工品的裝藥過程要及時拍攝記錄，實(shí)現(xiàn)可追溯；在激光焊接火工品中出現(xiàn)的假品、工藝件、合格品必須加以區(qū)別，采用顏色等標(biāo)記。此外，還可以安排專人進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量控制表進(jìn)行產(chǎn)品檢查記錄，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證產(chǎn)品的優(yōu)良生產(chǎn)。

4.2激光焊接技術(shù)應(yīng)用前景激光焊接因其技術(shù)的優(yōu)勢，在第三代武器系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，提升了火工品的封裝、性能?？墒牵す夂附蛹夹g(shù)的投資較大，必須積極開發(fā)大功率的CO2、NdoYAG激光器，擴(kuò)大消費(fèi)市場，不斷降低激光焊接技術(shù)成本，逐步加大新型激光器的研發(fā)，加大對焊接環(huán)節(jié)的控制，實(shí)時監(jiān)測焊縫缺陷，爭取實(shí)現(xiàn)自動化，不斷優(yōu)化激光焊接工藝水平，促進(jìn)激光焊接技術(shù)在更廣范圍內(nèi)的應(yīng)用；火工技術(shù)的迅速發(fā)展，還會使火工品的設(shè)計規(guī)劃走向小型化、穩(wěn)定化、安全化，改變零部件的應(yīng)用方式、加工方式，提升工藝技藝。

5結(jié)語

第7篇：激光焊接技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 汽車工程；汽車頂蓋；激光；焊接

中圖分類號U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）78-0081-02

1 概述

激光焊接技術(shù)從上世紀(jì)80年代起，運(yùn)用于汽車車身制造領(lǐng)域中。激光焊技術(shù)的應(yīng)用是光學(xué)與金屬學(xué)的融合，在薄板焊接領(lǐng)域開辟了新的技術(shù)。激光作為焊接光源，具有能量密度較高的特點(diǎn)，并且焊接和切割速度快，它的加熱范圍較小，激光焊接的形變量小和深寬比大，焊縫較窄，激光加工的熱影響區(qū)域窄，廣泛應(yīng)用于白車身制造領(lǐng)域。近年來，激光焊接設(shè)備成本逐漸降低，進(jìn)而使白車身激光焊接技術(shù)得到了推廣，在汽車制造的各個領(lǐng)域激光焊接技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，成為汽車激光焊接領(lǐng)域的新發(fā)展方向。

2 激光釬焊工藝

激光釬焊是激光焊接技術(shù)中的一種焊接方法，由于激光能量密度大，可以作為熱源，將焊絲材料熔化，激光光速經(jīng)過聚焦后照射在焊絲表面，在機(jī)器人的牽引下，將熔化了的焊絲材料浸潤到被焊接的工業(yè)零件上，已經(jīng)被激光熔化的焊絲填充到要焊接的生產(chǎn)工件之間，使生產(chǎn)工件間得到很好的結(jié)合，完成激光焊接工藝。

在激光釬焊工藝中，整個焊接系統(tǒng)的焊接速度很快，而且焊縫比較狹窄，對外關(guān)也有很高的要求，焊接系統(tǒng)對焊接參數(shù)要求精確，同時對焊接工藝中的送絲速度較精確，對平穩(wěn)性要求也很高。

激光釬焊時釬料的選則也很重要，要求解約成本，符合設(shè)計要求，要結(jié)合目材的性能，達(dá)到激光釬焊的加熱調(diào)件。這就要求所選用的釬料要有合適的熔點(diǎn)，它的成分要均勻，穩(wěn)定性要好，并有良好的潤濕性，釬料與目材結(jié)合的牢固，具有激光熱源的性質(zhì)，符合節(jié)約成本的要求。

3 激光釬焊的優(yōu)點(diǎn)

激光焊接技術(shù)中的激光釬焊具有很多優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行激光釬焊的母體材料本身并不熔化，僅僅是使選用焊接釬料熔化，這樣可以焊縫表面非常的光滑，使生產(chǎn)工件的外形更加美觀，其密封性也比較好，使工件的焊接區(qū)域得到了大大的加強(qiáng)，提升了安全性能。

1）激光釬焊具有單面加工、搭邊量小、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、非接觸式加工、焊接速度快、焊接變形小等特點(diǎn)；2）激光釬焊進(jìn)行局部加熱，不易產(chǎn)生熱損傷，熱影響區(qū)較小，加熱溫度較低，只在加工工件的焊縫表面產(chǎn)生熔化現(xiàn)象。同時具有自然浸潤的特點(diǎn)，加工過程中釬料無飛濺的特點(diǎn)，加工工件間的焊縫的質(zhì)量非常高，操作過程中不需要經(jīng)常更換焊炬和噴嘴，節(jié)約加工成本；3）進(jìn)行拼焊。對于造型復(fù)雜的汽車頂蓋，在加工生產(chǎn)中要將汽車頂蓋拆開，分成兩部分，然后利用激光釬焊技術(shù)將分開的兩部分進(jìn)行拼接熔焊，使之成為一個完整的工件；4）激光作為熱源，激光能量密度大，對于熱輸入可以精確控制和調(diào)節(jié)，縮短冷卻和加熱的時間，提高激光釬焊的焊接速度，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中更容易實(shí)現(xiàn)自動化焊接。

4 激光釬焊的局限性

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，在激光焊接過程中，工件間的焊縫質(zhì)量缺陷依然會出現(xiàn)。它受到很多因素的影響，例如操作空間狹小，設(shè)備陳舊老化，焊接過程軌跡設(shè)計不合理等。

1）激光釬焊中容易出現(xiàn)氣孔，例如母材表面不夠清潔，鏡片的損耗度大，釬焊絲與激光束交點(diǎn)相對位置發(fā)生改變等，焊縫表面都會出現(xiàn)不同狀態(tài)的氣孔；2）焊接過程中出現(xiàn)熔焊型焊縫，它要受到送絲機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，受到送絲過程中釬焊絲剩余多少的影響；3）容易出現(xiàn)焊縫單邊焊，在進(jìn)行工件間的焊接前，激光束與導(dǎo)嘴處焊絲的相對位置發(fā)生偏移，最終只能導(dǎo)焊絲與板件單邊接觸，不能在生產(chǎn)工件的焊縫間隙內(nèi)潤濕和鋪展；4）焊縫開始或者尾端，釬料沒有填滿焊縫，或者釬料伸出焊縫表面；5）被焊接的板件被激光燒穿，受到機(jī)器人故障的影響，冷卻水溫度的影響；6）容易出現(xiàn)激光熔焊與激光釬焊共存的現(xiàn)象，受送絲機(jī)構(gòu)中釬焊絲剩余量多少的影響，受到送絲機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

5 新寶來汽車頂蓋激光釬焊問題研究

1）激光釬焊運(yùn)行參數(shù)：焊點(diǎn)光束直徑是焊絲直徑的2倍。當(dāng)焊絲直徑>=1.6mm時，機(jī)器人速度>送絲速度10%。當(dāng)焊絲直徑

6 結(jié)論

激光釬焊焊縫外觀質(zhì)量良好，焊縫均勻、平整光滑，外形美觀，激光焊接不僅有著焊接效率高，外成形美觀，熱影響區(qū)域小及精度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，更重要的是它大大增強(qiáng)了車身焊接強(qiáng)度。提高了汽車的安全品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：激光焊接技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：航空航天 先進(jìn)焊接技術(shù) 應(yīng)用 探討

中圖分類號：V261.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0077-02

τ諍附蛹際趵此擔(dān)主要是利用加熱以及加壓的方式來將同性或者是異性的工件產(chǎn)生原子間的結(jié)合，從而來完成零件的加工以及工件的連接。焊接技術(shù)可以用于技術(shù)焊接，同時在非金屬焊接中也將會得到廣泛應(yīng)用。尤其是在航空航天大型工業(yè)制造中，在材料的加工以及連接方面將會得到廣泛應(yīng)用。為了保證航空航天的焊接質(zhì)量，那么必須要采用先進(jìn)的焊接技術(shù)，以此來提升焊接的效率。

1 電子束焊

現(xiàn)今來看，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，航空航天事業(yè)得到了很大發(fā)展，在航空航天制造中，焊接技術(shù)是十分重要的一個環(huán)節(jié)，能夠有效提升制造的效率，促進(jìn)航空航天事業(yè)的發(fā)展[1]。對于電子束焊來說，主要工作原理就是在真空的環(huán)境下，利用匯聚的高速電子流來進(jìn)行工件接縫處的轟擊，這樣會將電子動能轉(zhuǎn)化為熱能，將其溶合成一種焊接方式，這也是高能束流加工技術(shù)中重要的組成部分。電子束焊的主要優(yōu)勢就是能量密度較高，同時焊接的深寬比比較大，焊接變形較小，其控制的精確度比較高，焊接的質(zhì)量穩(wěn)定較為容易實(shí)現(xiàn)，自動控制的優(yōu)點(diǎn)也比較明顯，電子焊接技術(shù)在航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中將會得到廣泛應(yīng)用，同時也會對其的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。在航空制造業(yè)中，電子束焊技術(shù)的應(yīng)用會在很大程度上提升飛機(jī)發(fā)動機(jī)的制造水平，將發(fā)動機(jī)中的一些減重設(shè)計以及異種材料進(jìn)行有效焊接，同時為一些整體加工無法實(shí)現(xiàn)的零件制造提供加工的途徑，以此來提升加工的質(zhì)量。同時電子束焊自身將會有效提升航空航天工業(yè)中焊接結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度以及低重量、高可靠性的關(guān)鍵技術(shù)問題，保證航空航天材料的焊接質(zhì)量。所以現(xiàn)今在航空航天領(lǐng)域中，電子束焊技術(shù)是最為重要的焊接技術(shù)之一。

2 激光焊接技術(shù)

對于激光焊接技術(shù)來說，也是一種較為重要的焊接技術(shù)，主要工作原理就是利用偏光鏡反射激光，從而來產(chǎn)生光束，將光束集中聚焦在裝置中，產(chǎn)生較大的能量光束，如果焦點(diǎn)逐漸靠近工件，那么工件將會在瞬間熔化以及蒸發(fā)，該方式將會用于焊接的工藝[2]。激光焊接的焊接設(shè)備裝置較為簡單，并且能量的密度也比較高，變形較小，其焊接的精確度比較高，同時焊縫的深寬比也比較大，這樣將會在室溫以及一些特殊條件下進(jìn)行焊接，對于一些難熔材料的焊接具有很明顯的優(yōu)勢。激光焊接主要是應(yīng)用在飛機(jī)大蒙皮的拼接上以及機(jī)身附件的裝配上。在美國激光焊接技術(shù)在航空航天的應(yīng)用較廣，其中已經(jīng)利用15 kW的CO2仿激光焊接弧光器對飛機(jī)中的各種材料以及零部件進(jìn)行全面的交工，以此來保證其工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。同時在很多領(lǐng)域激光焊接技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)制造成本也將有所降低。

3 攪拌摩擦焊接技術(shù)

對攪拌摩擦焊接技術(shù)來說，這是一種新技術(shù)，主要是利用一種非耗損的攪拌頭，并且利用高速旋轉(zhuǎn)的壓倒待焊接的截面，這樣在不斷地摩擦與加熱中被焊金屬面將會產(chǎn)生熱塑性，同時在壓力、推力以及擠壓力的作用下來對材料進(jìn)行有效擴(kuò)散連接，這樣將會形成較為致密的金屬間固相連接。同時不需要對其進(jìn)行氣體的保護(hù)，一些被焊接的材料損傷比較小，并且焊縫熱影響區(qū)也較小，焊縫的強(qiáng)度也比較高。該技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，因此被譽(yù)為是當(dāng)代最具有革命性的焊接技術(shù)。在美國等很多航空公司都進(jìn)行了廣泛應(yīng)用，在飛機(jī)蒙皮與翼肋以及飛機(jī)地板等結(jié)構(gòu)件的裝配中都得到了廣泛的應(yīng)用，這樣將會在很大程度上提升連接的質(zhì)量。利用攪拌摩擦技術(shù)提升連接的質(zhì)量，同時也降低了成本，提高了生產(chǎn)效率，因此其存在較大的應(yīng)用開發(fā)潛能[3]。

4 線性摩擦焊

對于線性摩擦焊來說，主要是在焊接壓力作用下，利用被焊工件做相對線性往復(fù)摩擦運(yùn)動，從而來產(chǎn)生熱量，最終實(shí)現(xiàn)焊接的固態(tài)連接。在焊接壓力的作用下，其中一個焊件將會對另外一個焊件沿直線方向利用一定的振幅以及頻率來進(jìn)行直線的往復(fù)運(yùn)動，這樣將會利用摩擦生熱的方式來加熱待焊接部位的表面，在摩擦表面達(dá)到粘塑性的狀態(tài)時，則要迅速停止摩擦運(yùn)動，之后對其進(jìn)行頂鍛力的施加，從而來充分完成焊接。該方式具有較大的優(yōu)勢，工作效率較高，并且質(zhì)量優(yōu)勢比較明顯，具有較高的節(jié)能價值[4]。經(jīng)過相關(guān)研究人員的不斷研究，最終將線性摩擦焊接主要用于發(fā)動機(jī)整體鈦合金葉盤制造中，并且其焊接的質(zhì)量也比較高，優(yōu)勢較為明顯。

5 擴(kuò)散焊接技術(shù)

對于焊接技術(shù)來說，也就是所謂的擴(kuò)散連接，可以將2個或者是2個以上的固相材料充分緊壓在一起，這樣將其在真空以及保護(hù)氣氛中進(jìn)行加熱處理，讓其保持在母材熔點(diǎn)以下溫度[5]。對其施加壓力，導(dǎo)致其連接界面圍觀塑性變形，從而來達(dá)到緊密接觸的狀況，之后利用保溫、原子相互擴(kuò)散等進(jìn)行牢固結(jié)合，從而來實(shí)現(xiàn)焊接以及兩個工件之間的連接。對于該方式的主要優(yōu)勢就是接頭質(zhì)量比較好，并且在焊接之后不需要進(jìn)行加工處理，焊接變形量也比較小，一次可以進(jìn)行多個接頭，其優(yōu)點(diǎn)較為明顯[6]。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，擴(kuò)散焊接技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了直升機(jī)的鈦合金旋翼、飛機(jī)的大梁以及發(fā)動機(jī)機(jī)匣與整體的渦輪等方面，經(jīng)過不斷應(yīng)用，取得了較大成果。

6 結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在航空航天領(lǐng)域中，焊接技術(shù)得到了很大應(yīng)用，發(fā)揮了較大作用。焊接技術(shù)必須要充分保證各個零件的運(yùn)用，能夠針對一些特定的工件來進(jìn)行焊接技術(shù)的選擇。現(xiàn)今有很多先進(jìn)的焊接技術(shù)逐漸應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域中，這在很大程度上提升了焊接的質(zhì)量，并且提高飛機(jī)工件生產(chǎn)的效率，有效降低了成本，充分實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)。所以，在航空航天事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，我國的焊接技術(shù)也會得到迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：激光焊接技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：鋁合金；焊接技術(shù)；進(jìn)展

鋁合金具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱性好、易成型、重量輕等優(yōu)點(diǎn)使其可以廣泛用于汽車制造、航空航天、體育器材、建筑裝修材料等領(lǐng)域，相對鋼鐵等傳統(tǒng)材料而言，對鋁合金材料的焊接工藝要復(fù)雜的多，其焊接工藝是否先進(jìn)應(yīng)成為影響鋁合金實(shí)際應(yīng)用的重要條件，隨著科技的發(fā)展，鋁合金的焊接技術(shù)也在不斷的向前發(fā)展，經(jīng)歷了從單一焊接到復(fù)合焊接的過程。

1 鋁合金的焊接中面臨的問題

鋁合金是輕質(zhì)高強(qiáng)材料的代表，而焊接是鋁合金結(jié)構(gòu)之間連接的主要方式，在焊接過程中，由于鋁合金材料本身的性質(zhì)，在鋁合金表面會產(chǎn)生一層致密的氧化膜，其主要成分是三氧化二鋁，這是一種熔點(diǎn)較高的物質(zhì)，因此要想對鋁合金進(jìn)行焊接就要采用大功率密度的焊接工藝，同時由于鋁合金的導(dǎo)熱性能極好，因此焊接的熱量很大一部分會被鋁合金基材導(dǎo)走，這就要求對鋁合金焊接必須要速度很快，在焊接后經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋁合金焊接處容易產(chǎn)生氣孔或熱裂紋，導(dǎo)致在焊接后的焊縫處強(qiáng)度系數(shù)較低，并且軟化嚴(yán)重，容易變形，因此采用先進(jìn)的焊接方法并控制好焊接工藝參數(shù)顯得格外重要。

2 鋁合金焊接技術(shù)進(jìn)展

2.1 鋁合金焊接傳統(tǒng)技術(shù)

2.1.1 TIG焊

惰性氣體鎢極保護(hù)焊（Tungsten inert gas arc welding）通常稱TIG焊，是一種常用的金屬焊接技術(shù)，在焊接中，由工件本身作為正極，而將焊炬中的鎢電極作為負(fù)極，采用直流電弧作為焊接熱源，工作電壓為10到15伏特，而工作電流最高達(dá)到300安培，在氬氣、氦氣等的保護(hù)下使鎢電極放電產(chǎn)生電弧，使熔池內(nèi)的工件得以熔合在一起，由于TIG焊接過程中產(chǎn)生的電弧可以自動清除工件表面的氧化膜，因此可對鋁合金進(jìn)行良好的焊接而避免采用大功率造成工件表面的損傷。但是由于工作電流不易過大，導(dǎo)致TIG焊接的熔深較淺，只能適合焊接厚度較小的鋁合金工件，如果對厚度較大的工件進(jìn)行焊接，要么焊接深度不夠，要么加大電流的同時就會造成鎢電極熔化進(jìn)入到熔池，造成焊縫夾鎢，并且TIG焊接多數(shù)采用手工操作，導(dǎo)致焊接的生產(chǎn)效率較為低下。

2.1.2 MIG焊

熔化極惰性氣體保護(hù)焊（Metal inert-gas welding）通常稱為MIG焊，與TIG焊技術(shù)類似，只是用可熔化的金屬絲來替代TIG焊工藝焊炬內(nèi)的的鎢電極，在焊接鋁合金過程中，利用焊炬內(nèi)燃燒的電弧作為熱源來熔化鋁合金工件和焊絲，焊絲以熔滴的方式不斷進(jìn)入焊池中與母材進(jìn)行熔合，在冷凝后使鋁合金工件之間連接在一起，整個焊接過程需要在惰性氣氛下完成，避免空氣進(jìn)入。MIG焊在焊接鋁合金時工藝較為簡單，而且?guī)缀醪淮嬖诤附訐p失，用可熔的金屬絲代替了鎢電極，成本大大降低，并提高了生產(chǎn)效率，在焊接過程中必須要保持母材表面無雜質(zhì)，以免產(chǎn)生氣孔等，但MIG焊也具有與TIG同樣的缺點(diǎn)，即是熔透能力有限，焊接熔深淺，焊接變形較大，因此需要對其進(jìn)行科學(xué)的改造，以使其在鋁合金焊接中得以更廣泛的應(yīng)用。

2.2 鋁合金焊接先進(jìn)技術(shù)

2.2.1 激光焊

隨著激光加工技術(shù)的不斷發(fā)展，激光焊接在鋁合金的焊接中受到了廣泛的重視，根據(jù)功率大小不同激光焊分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接兩種，其中熱傳導(dǎo)型焊接功率較小，適合焊接厚度較小的工件，而激光深熔焊接適合焊接厚度較大的工件，激光焊接是利用高能量的激光束使工件表面材料蒸發(fā)并形成小孔，隨著激光束的不斷移動，小孔內(nèi)的熔融金屬也不斷移動，待小孔移開后熔融態(tài)的金屬進(jìn)入到小孔內(nèi)部，冷凝后就將工件焊接在了一起。與傳功的TIG、MIG焊接方法相比，激光焊的能量更大，并且熱輸入量小，因此不易變形，并且可根據(jù)工件的實(shí)際情況來調(diào)整焊接方式，可焊厚度較大的工件，但是功率大會造成設(shè)備的造價較為昂貴，并且對工件本身的要求較高，準(zhǔn)備工序復(fù)雜等。

2.2.2 激光-電弧復(fù)合焊

在傳統(tǒng)焊接方法和激光焊接的基礎(chǔ)上，人們將激光焊與TIG焊或MIG焊相結(jié)合發(fā)展處激光-電弧復(fù)合焊接工藝，在焊接鋁合金時，采用激光-電弧復(fù)合焊可以使焊接的能量密度達(dá)到很高，并且兩種熱源同時在一個區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生疊加效應(yīng)，因此可以彌補(bǔ)激光焊接和電弧焊的不足之處，有效解決激光焊接的功率、鋁合金表面對激光束的吸收率以及深熔焊的閾值等問題，其應(yīng)用前景極為廣闊。目前在德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，采用激光-電弧復(fù)合焊接鋁合金的技術(shù)研究較多，并且在一些領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用，取得了良好的效果，而在我國這種先進(jìn)的鋁合金焊接工藝還處于研究階段，需要不斷提高技術(shù)手段以促進(jìn)其早日實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。

2.2.3 摩擦攪拌焊

無論是電弧焊還是激光焊，都屬于熔焊的范疇，雖然熔焊的應(yīng)用較廣，但是由于焊縫為鑄態(tài)，容易產(chǎn)生氣孔等缺陷，在熱循環(huán)的作用下使得焊接部位的組織微觀結(jié)構(gòu)受到影響，并且外表顏色與母材有較大差異，接頭的力學(xué)性能明顯低于母材，成為結(jié)構(gòu)中薄弱的一環(huán)。鑒于此，摩擦攪拌焊（Friction Stir Welding，F(xiàn)SW）出現(xiàn)在人們的視野，摩擦攪拌焊是利用工件端面的相互摩擦作用產(chǎn)生熱量，使端面達(dá)到熱塑性的狀態(tài)，通過快速的鍛壓使工件之間達(dá)到連接的目的。由于這種焊接方法不用使母材熔化，而是在固相的狀態(tài)下完成焊接，因此不宜產(chǎn)生氣孔、熱裂紋等缺陷，并且焊接處變形小，與木材顏色一致，焊縫處與母材狀態(tài)一致，力學(xué)性能相對較好，并且整個焊接過程不需要惰性氣體保護(hù)，準(zhǔn)備工作相對簡單，設(shè)備成本低，因此是一種相當(dāng)有前途的焊接方法。

3 結(jié)束語

綜上所述，鋁合金的焊接技術(shù)先進(jìn)與否直接影響鋁合金結(jié)構(gòu)的外觀、力學(xué)性能等，因此必須不斷優(yōu)化鋁合金的焊接工藝，在對鋁合金的焊接工藝進(jìn)行選擇時要綜合考慮方法先進(jìn)程度、焊接效率以及成本問題，并不斷改進(jìn)現(xiàn)有焊接方法，以提高鋁合金焊接處的整體性能。

參考文獻(xiàn)

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