1、焊接方法與設備 其他焊接方法第十章 其他焊接方法電渣焊螺栓焊電子束焊激光焊接摩擦焊接高頻焊接第一節 電渣焊第一節 電渣焊-原理及分類電渣焊第一節 電渣焊-原理及分類第一節 電渣焊-原理及分類第一節 電渣焊-原理及分類第二節 螺柱焊第二節 螺柱焊-定義及原理螺栓板接觸面電弧熔化區力力第二節 螺柱焊-特點及分類第二節 螺柱焊-特點及分類第二節 螺柱焊-特點及分類第二節 螺柱焊-特點及分類第二節 螺柱焊-特點及分類第三節 高能束焊接第三節 高能束焊接-電子束焊第三節 高能束焊接-激光焊一、激光焊接原理 熱導焊接 深熔焊接 熱導焊焊縫 深熔焊焊縫 激光焊接原理及應用二、激光深熔焊的幾何特征、熔池流動、

2、小孔對光吸收 激光深熔焊幾何特征1 激光束 2 焊接熔池 3 小孔 4 焊縫寬度 5 熔池深度激光深熔焊腔內液體金屬的流動1 激光束 2 小孔后部流動區 3 小孔內流動區 小孔內激光的吸收過程1 激光束 2 等離子體3 熔池后部熔化區4 焊件運動方向 激光束基本特性 單色性好、方向性好、亮度高、相干性好。1、單色性 激光中單色性最好的是氣體激光器產生的激光。 He-Ne激光器產生的632.8nm譜線，線寬只有10-9nm。 普通光源中單色性最好的用來作為長度基準器的氪燈(Kr86)，其譜線寬度為4.710-3nm。 激光的單色性比一般光要高出106107倍以上 . 自然光由波場范圍較寬的光構成

3、，激光的譜線展寬極小，具有很好的單色性。 單色性決定物質對激光能量的吸收和精細聚焦的可能性；CO2：10.6m CO： 5.4m YAG：1.06m 準分子：0.24m；激光自然光波長能量2、方向性好、亮度高 從光源發出的激光平行傳播的程度成為方向性。 激光器輸出的光束發散角度很小，可以小于或等于10-310-5弧度。 激光通過直徑為D的孔徑時，由于衍射會產生一定發散：激光的方向性帶來兩個結果： 光源表面的亮度高；被照射地方光的照度大。 一個具有10mW功率的He-Ne激光器可產生比太陽高幾千倍的亮度，可在屏幕上形成面積很小但照度很大的光斑。3、相干性好 以適當方法將統一光源發出的光分成兩束，

4、再 使兩束光重 合便產生明暗相間的條紋，這就是 光的干涉。 自然光由無數的原子與分子發射，產生波長各不相同的雜亂光，合成后不能形成整齊有序的大振幅光波。 激光的相位在時間上是保持不變的，合成后能形成相位整齊、規則有序的大振幅光波。 第三節 高能束焊接-激光焊遠距離焊接系統原理激光焊接的主要問題：設備貴反射問題組裝定位合金元素的揮發 焊接過程中一些高揮發性的合金元素(如硫和磷)從熔池中揮發出來，會導致氣孔的產生，而且有很可能產生咬邊。冷卻速度非常快 材料的含碳量成為一個非常重要的影響參數，對材料的脆化、微裂紋及疲勞強度都會有影響。第三節 高能束焊接-激光焊激光的形成過程 工作物質 激勵、受激輻射

5、 自激振蕩增益 外界能量注入（泵浦） 光學諧振腔 第三節 高能束焊接-激光焊CO2激光的產生1. 激光束2. 切向排風機3. 氣流方向4. 熱交換器5. 后鏡6. 折疊鏡7. 高頻電極8. 輸出鏡9. 輸出窗口 CO2激光器系統 一般氣流的流動速度較慢,將熱量從放電腔中帶走。YAG激光的產生根據工作物質分類： 紅寶石：激活離子Cr3+，波長：694.3nm，三能級； Nd:YAG：激活離子：Nd，波長：1.06m，四能級； 釹玻璃： 激活離子：Nd，波長:1.06m，四能級 脈沖寬度：100500ns，頻率：幾百62kHz。 YAG激光的產生燈泵浦Nd:YAG激光器 大功率激光器中，典型的Nd

6、:YAG棒一般是長150mm，直徑710mm。泵浦過程中激光棒發熱，限制了每個棒的最大輸出功率。單棒Nd:YAG激光器的功率范圍約為50800W。 燈泵浦Nd:YAG體激光器 將幾個Nd:YAG棒串聯起來可獲得高功率的激光束，每個獨立的棒可通過透鏡引導并規則的排列起來。 目前的Nd:YAG激光器系統多達8個腔。輸出4kW功率。 1kW的脈沖Nd:YAG激光器YAG激光的產生激光TIG復合electrodearclaser beam旁軸激光與TIG復合 雙束激光與TIG同軸復合 多電極TIG與激光同軸復合laser beam 1lensarclaser beam 2激光MIG復合利用填絲提高熔深、改善焊縫成型和接頭性能。對間隙、錯邊、對中的適應性更好，可焊接厚板。適合焊接鋁合金、鎂合金、銅合金材料激光等離子弧復合加熱區更窄，對外界敏感更小，引燃性好。密度更大，弧長更長。可旁軸復合，也可同軸復合。適合薄板對接、高速焊、鍍鋅板、鋁合金焊接。環狀電極同軸復合Laser beamPlasma torchPlasma arcWorkpieceLaser beamPlasma torchPlasma arcWorkpiece空心電極同軸復合激光雙電弧復合能量輸入比普通激光MIG復合減少，熔深增大。焊接速度更高，焊接過程更穩定。相互之間位置的排布非常重要。尤其適合焊接