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特种焊接技术第二单元ppt课件.ppt

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    • 第二单元第二单元 激光焊激光焊2.1 激光焊概述 2.2 激光焊设备与工艺2.3 典型资料的激光焊 2.4 激光平安与防护 综合知识模块 2.1 激光焊概述o2.1.1激光焊原理及特点 o2.1.2激光焊的分类 o2.1.3激光焊的运用 2.1 激光焊概述o激光焊〔激光焊〔Laser Welding,,LBW〕是利〕是利用能量密度极高的激光束作为热源的一种高用能量密度极高的激光束作为热源的一种高效精细焊接方法效精细焊接方法o与传统焊接方法相比,激光焊具有能量密度与传统焊接方法相比,激光焊具有能量密度高、穿透深、精度高、顺应性强等优点高、穿透深、精度高、顺应性强等优点 2.1.1激光焊原理及特点o一、激光焊的原理一、激光焊的原理o二、激光焊的特点二、激光焊的特点 2.1.1激光焊原理及特点o激光是指激光活性物质〔任务物质〕遭到鼓励,激光是指激光活性物质〔任务物质〕遭到鼓励,产生辐射,经过光放大而产生一种单色性好、产生辐射,经过光放大而产生一种单色性好、方向性强、光亮度高的光束经透射或反射镜方向性强、光亮度高的光束经透射或反射镜聚焦后可获得直径小于聚焦后可获得直径小于0. 01 mm、功率密度、功率密度高达高达106~~l0l2W/cm2的能束,可用作焊接、的能束,可用作焊接、切割及资料外表处置的热源。

      切割及资料外表处置的热源 2.1.1激光焊原理及特点o激光焊激光焊 本质上是激光与非透明物质相互作用的本质上是激光与非透明物质相互作用的过程,微观上是一个量子过程,宏观上那么表过程,微观上是一个量子过程,宏观上那么表现为反射、吸收、加热、熔化、汽化等景象现为反射、吸收、加热、熔化、汽化等景象o激光焊时,激光照射到被焊接件的外表,与其激光焊时,激光照射到被焊接件的外表,与其发生作用,一部分被反射,一部分进入焊件内发生作用,一部分被反射,一部分进入焊件内部 2.1.1激光焊原理及特点o激光焊的热效应激光焊的热效应 取决于焊件吸收光束能量的程取决于焊件吸收光束能量的程度,常用吸收率来表征度,常用吸收率来表征o金属对激光的吸收率,主要与激光波长、金属金属对激光的吸收率,主要与激光波长、金属的性质、温度、外表情况以及激光功率密度等的性质、温度、外表情况以及激光功率密度等要素有关要素有关 2.1.1激光焊原理及特点o资料的加热资料的加热: 吸收了光子而处于高能级的电子吸收了光子而处于高能级的电子将在与其他电子的碰撞以及与晶格的相互作用将在与其他电子的碰撞以及与晶格的相互作用中进展能量的传送,光子的能量最终转化为晶中进展能量的传送,光子的能量最终转化为晶格的热振动能,引起资料温度升高,改动资料格的热振动能,引起资料温度升高,改动资料外表及内部温度。

      外表及内部温度 2.1.1激光焊原理及特点o资料的熔化及汽化资料的熔化及汽化: 激光加工时,资料吸收的光能向激光加工时,资料吸收的光能向热能的转换是在极短的时间〔约为热能的转换是在极短的时间〔约为10-9s〕内完成〕内完成的在这个时间内,热能仅仅局限于资料的激光辐射的在这个时间内,热能仅仅局限于资料的激光辐射区,而后经过热传导,热量由高温区传向低温区区,而后经过热传导,热量由高温区传向低温区o当功率密度大于当功率密度大于106 W/cm2时,被焊资料会产生时,被焊资料会产生急剧的蒸发急剧的蒸发 2.1.1激光焊原理及特点o在延续激光深熔焊接时,由于蒸发,蒸气压力和蒸气反作用力等能抑制熔化金属外表张力以及液体金属静压力而构成“小孔〞 “小孔〞类似于“黑洞〞,有助于对光束能量的吸收o壁聚焦效应: 激光束射入小孔中时,由于激光束聚焦后不是平行光束,与孔壁间构成一定的入射角,激光束照射到孔壁上后,经多次反射而到达孔底,最终被完全吸收,如下图 2.1.1激光焊原理及特点o焊缝的构成的构成: 随着工件和光束做相随着工件和光束做相对运运动,由于猛烈蒸,由于猛烈蒸发产生的外表生的外表张力使力使“小孔〞前沿的熔化金属沿某一角小孔〞前沿的熔化金属沿某一角度度小孔和熔融金属流动的表示图小孔和熔融金属流动的表示图 得到加速,在“小孔〞后面的近外表处构成如下图的熔流。

      小孔〞后方液态金属由于散热的结果,温度迅速降低,凝固,构成延续的焊缝 2.1.1激光焊原理及特点激光焊的优点:激光焊的优点:聚焦后的激光束功率密度可达聚焦后的激光束功率密度可达105 ~107W//cm2,加热速度快,热影响区窄,焊接,加热速度快,热影响区窄,焊接应力和变形小,易于实现深熔焊和高速焊,应力和变形小,易于实现深熔焊和高速焊,特别适于精细焊接和微细焊接特别适于精细焊接和微细焊接 2.1.1激光焊原理及特点o可获得深宽比大的焊缝,激光焊的深宽比目前已超越12:1,焊接厚件时可不开坡口一次成型 o适宜于常规焊接方法难以焊接的资料,如难熔金属、热敏感性强的资料以及热物理性能差别悬殊、尺寸和体积悬殊的工件间焊接;也可用于非金属资料的焊接,如陶瓷、有机玻璃等 2.1.1激光焊原理及特点o可借助反射镜使光束到达普通焊接方法无法施焊的部位;YAG激光和半导体激光可经过光导纤维传输,可达性好,适宜于微型零件和远间隔的焊接o可穿过透明介质对密闭容器内的工件进展焊接,如可焊接置于玻璃密封容器内的铍合金等剧毒资料 2.1.1激光焊原理及特点o激光束不受电磁干扰,不存在X射线防护问题,也不需求真空维护。

      2.1.1激光焊原理及特点激光焊的缺陷:激光焊的缺陷:激光焊难以焊接反射率较高的金属;激光焊难以焊接反射率较高的金属;对焊件加工、组装、定位要求相对较高;对焊件加工、组装、定位要求相对较高;设备一次性投资大设备一次性投资大 2.1.2激光焊的分类o按激光对工件的作用方式:脉冲激光焊和延续激光焊传热焊:功率密度小于传热焊:功率密度小于105 W/cm2深熔焊:小孔焊,功率密度深熔焊:小孔焊,功率密度大于大于106 W/cm2a〕传热焊〕传热焊 b〕深熔焊〕深熔焊1-等离子云等离子云 2-熔化资料熔化资料 3-小孔小孔 4-熔熔深深 2.1.3激光焊的运用 运用行业 运用实例 航空航天 发动机壳体、机翼隔架、膜盒等 电子仪表集成电路内引线、显像管电子枪、调速管、仪表游丝等机械制造精细弹簧、针式打印机零件、金属薄壁波纹管、热电偶、电液伺服阀等钢铁冶金焊接厚度0.2~8mm、宽度0.5~1.8m的硅钢片,非合金钢和不锈钢 2.1.3激光焊的运用 运用行业 运用实例 汽车制造汽车底架、传动安装、齿轮、点火器中轴与拨板组合件等 医疗器械心脏起搏器以及心脏起搏器所用的锂碘电池等 食品加工食品罐〔用激光焊替代传统的锡焊或接触高频焊,具有无毒、焊接速度快、节省资料以及接头美观、性能优良等特点〕等 其他领域燃气轮器、换热器、干电池锌筒外壳、核反响堆零件等 2.2 激光焊设备与焊接工艺o2.2.1激光焊设备o2.2.2激光焊工艺 2.2.1激光焊设备 o激光焊设备主要由激激光焊设备主要由激光器、光学系统、光光器、光学系统、光速检测器、焊枪、任速检测器、焊枪、任务台、电源及控制系务台、电源及控制系统、气源、水源、操统、气源、水源、操作盘、数控安装等组作盘、数控安装等组成成 。

      2.2.1激光焊设备o激光器激光器o激光器中任务激光器中任务物质的形状分物质的形状分有固体、流体有固体、流体和气体激光器和气体激光器 2.2.1激光焊设备气体激光器:焊接和切割所用气体激光器大多是气体激光器:焊接和切割所用气体激光器大多是CO2激光器,激光器,其任务气体主要成分是其任务气体主要成分是CO2、、N2和和He气体 CO2激光器的特点:激光器的特点:输出功率范围大输出功率范围大 能量转换功率大大高于固体激光器能量转换功率大大高于固体激光器 CO2激光波长为激光波长为10.6um,属于红外光,它可在空气中传播很,属于红外光,它可在空气中传播很远而衰减很小远而衰减很小 2.2.1激光焊设备CO2激光器的分类:根据构造方式可将热加工运用的CO2激光器分为以下四种:密闭式、横流式、轴流式和板条式 2.2.1激光焊设备密闭式密闭式CO2激光器:其主体构造由玻璃控制成,放激光器:其主体构造由玻璃控制成,放电管中充以电管中充以CO2、、N2和和He的混合气体,在电的混合气体,在电极间加上直流高压电,经过混合气体辉光放电,极间加上直流高压电,经过混合气体辉光放电,鼓励鼓励CO2 分子产生激光,分子产生激光, 从窗口输出。

      从窗口输出 2.2.1激光焊设备o横流式横流式CO2激光器:其混合气体经过放电区流动,激光器:其混合气体经过放电区流动,气体直接与换热器进展热交换,因此冷却效果好,气体直接与换热器进展热交换,因此冷却效果好,允许输入大的电功率,允许输入大的电功率,o 每米放电管的输出功率每米放电管的输出功率o 可达可达2~3kW o 2.2.1激光焊设备o快速轴流式快速轴流式CO2激光器激光器 :其主要特点是气体的流:其主要特点是气体的流动方向和放电方向与激光束同轴气体在放电管中动方向和放电方向与激光束同轴气体在放电管中以接近声速的速度流动,速度约为以接近声速的速度流动,速度约为150m/s,每,每米放电管长度上可输米放电管长度上可输o 出出500~~2000Wo 的激光功率的激光功率 2.2.1激光焊设备o板条式板条式CO2激光器激光器 :其主要特点是光束质量好,:其主要特点是光束质量好,耗费气体少,运转可靠,免维护,运转费用低,目耗费气体少,运转可靠,免维护,运转费用低,目前板条式前板条式CO2激光器的输出功率已达激光器的输出功率已达3.5 kW o光束传输及聚焦系统:光束传输及聚焦系统光束传输及聚焦系统:光束传输及聚焦系统又称为外部光学系统,用于把激光束传输并又称为外部光学系统,用于把激光束传输并聚焦到工件上。

      聚焦到工件上 2.2.1激光焊设备 2.2.1激光焊设备o光束检测器:主要用于检测激光器的输出功率或输出能量,并光束检测器:主要用于检测激光器的输出功率或输出能量,并经过控制系统对功率或能量进展控制经过控制系统对功率或能量进展控制 o气源和电源:目前的气源和电源:目前的CO2激光器采用激光器采用CO2、、N2、、He〔或〔或Ar〕混合气体作为任务介质,其体积配比为〕混合气体作为任务介质,其体积配比为7:33: 60He、、N2均为辅助气体,混合后的气体可提高输出功率均为辅助气体,混合后的气体可提高输出功率5~10倍但He气价钱昂贵,选用时应思索其本钱为了保证激光器稳定运气价钱昂贵,选用时应思索其本钱为了保证激光器稳定运转,普通采用快呼应、恒稳性高的电子控制电源转,普通采用快呼应、恒稳性高的电子控制电源 2.2.1激光焊设备o任务台和控制系统:伺服电动机驱动的任务任务台和控制系统:伺服电动机驱动的任务台可供安放工件实现激光焊接或切割激光台可供安放工件实现激光焊接或切割激光焊的控制系统多采用数控系统焊的控制系统多采用数控系统 2.2.1激光焊设备激光焊设备的选用:激光焊设备的选用:微型件、精细件的焊接可选用小功率焊机;微型件、精细件的焊接可选用小功率焊机;点焊可选用脉冲激光焊机,直径点焊可选用脉冲激光焊机,直径0.5mm以下金属丝与以下金属丝与丝、丝与板〔或薄膜〕之间的点焊,特别是微米级细丝、丝与板〔或薄膜〕之间的点焊,特别是微米级细丝、箔膜的点焊等那么应选择小功率脉冲激光焊机。

      丝、箔膜的点焊等那么应选择小功率脉冲激光焊机 延续激光焊机特别是高功率延续激光焊机大多是延续激光焊机特别是高功率延续激光焊机大多是CO2激激光焊机,主要用于构成延续焊缝以及厚板的深熔焊光焊机,主要用于构成延续焊缝以及厚板的深熔焊 2.2.2激光焊工艺一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 功率密度功率密度 吸收率吸收率离焦量离焦量 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o功率密度:激光能作用于固态金属外表时,按功率密度不同可功率密度:激光能作用于固态金属外表时,按功率密度不同可产生三种不同加热形状产生三种不同加热形状o功率密度较低时仅对外表产生无熔化的加热,这种形状用于外功率密度较低时仅对外表产生无熔化的加热,这种形状用于外表热处置或钎焊;表热处置或钎焊;o功率密度提高时,可产生热传导型熔化加热,用于薄板高速焊功率密度提高时,可产生热传导型熔化加热,用于薄板高速焊及精细点焊;及精细点焊;o功率密度进一步提高时,那么产生熔孔型熔化,用于深熔焊功率密度进一步提高时,那么产生熔孔型熔化,用于深熔焊 o 只须调理激光的功率密度,即能实现不同加工工艺的要求只须调理激光的功率密度,即能实现不同加工工艺的要求。

      o调整功率密度的主要方法有:整功率密度的主要方法有:o①①调理理输入激光器的能量;入激光器的能量;o②②调理光斑尺寸,即激光束与金属固体外表交叉面理光斑尺寸,即激光束与金属固体外表交叉面积的大小;的大小;o③③改改动光模方式,即改光模方式,即改动光斑中能量的分布;光斑中能量的分布;o④④改改动脉冲脉冲宽度及前沿的梯度等度及前沿的梯度等 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o吸收率:激光焊接的热效应取决于工件吸收吸收率:激光焊接的热效应取决于工件吸收光束能量的程度,常用吸收率来表征光束能量的程度,常用吸收率来表征 o金属的吸收率又与温度亲密相关光亮的金金属的吸收率又与温度亲密相关光亮的金属外表对激光有很强的反射作用属外表对激光有很强的反射作用 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 o离焦量离焦量 是工件外表离激光焦点的间隔是工件外表离激光焦点的间隔o工件外表在焦点以内时为负离焦,与焦点的工件外表在焦点以内时为负离焦,与焦点的间隔为负离焦量反之为正离焦间隔为负离焦量反之为正离焦o离焦量不仅影响工件外表激光光斑的大小,离焦量不仅影响工件外表激光光斑的大小,而且影响光束的入射方向,因此对熔深和焊而且影响光束的入射方向,因此对熔深和焊缝外形有较大的影响。

      缝外形有较大的影响 一、激光焊的能源特性一、激光焊的能源特性 二、脉冲激光焊工艺二、脉冲激光焊工艺 o脉冲激光焊时,每个激光脉冲在金属上构成一个焊点o焊件是由点焊或由点焊搭接成的缝焊方式实现衔接o加热斑点很小,因此主要用于微型、精细元件和一些微电子元件的焊接 1.接头方式.接头方式 o脉冲激光焊加热斑点微小〔约微米数量级〕,因此用于薄片〔厚度小于0.1mm〕、薄膜〔几微米至几十微米〕和金属丝〔直径可小至0.02mm〕的焊接o使焊点重合,还可以进展一些零件的封装焊 脉冲激光焊的接头方式 2.脉冲激光焊工艺参数.脉冲激光焊工艺参数 〔1〕脉冲能量和脉冲宽度 脉冲激光焊时,脉冲能量主要影响金属的熔化量,脉冲宽度那么影响熔深 〔2〕功率密度Pd 激光焊接时焊点的直径和熔深由热传导所决议 三、延续三、延续CO2激光焊工艺激光焊工艺 o1.接头方式及装配要求接头方式及装配要求 o装配的精度要求很高在实践运用中,装配的精度要求很高在实践运用中,CO2激光焊最常采用的接头方式是对接和搭激光焊最常采用的接头方式是对接和搭接 o〔2〕焊接速度 o焊接速度影响焊缝的熔深和熔宽 焊接速度〔m/min〕0.50.60.750.91.251.52.02.延续激光焊的工艺参数.延续激光焊的工艺参数 2.延续激光焊的工艺参数.延续激光焊的工艺参数 o〔1〕 激光功率o激光功率是指激光器的输出功率,没有思索导光和聚焦系统所引起的损失。

      延续任务的低功率激光器可在薄板上以低速产生有限传热焊缝 o激光功率主要影响熔深 o〔3〕光斑直径 o在入射功率一定的情况下,光斑尺寸决议了功率密度的大小 o减小光斑直径比添加激光功率的效果更明显 2.延续激光焊的工艺参数.延续激光焊的工艺参数 〔4〕离焦量 离焦量是工件外表至激光焦点的间隔,以ΔF 表示 2.延续激光焊的工艺参数.延续激光焊的工艺参数 〔5〕维护气体 o深熔焊时,维护气体有两个作用:o一是维护焊缝金属免受有害气体的侵袭,防止氧化污染;o二是抑制等离o 子体的负面效应 四、激光复合焊四、激光复合焊 o激光复合焊接技术是指将激光与其他焊接方法组合起来的集约式焊接技术,其优点是能充分发扬每种焊接方法的优点并抑制某些缺乏,从而构成一种高效的热源 1.激光-电弧焊.激光-电弧焊 o激光焊接复合技术中运用较多的是激光-电弧复合焊接技术〔也称为电弧辅助激光焊接技术〕,主要目的是有效地利用电弧能量,在较小的激光功率条件下获得较大的熔深,同时提高激光焊接对接头间隙的顺应性,降低激光焊的装配精度,实现高效率、高质量的焊接过程 激光-激光-TIG复合焊接表示图复合焊接表示图激光-激光-MIG复合焊接表示图复合焊接表示图 o〔1〕有效利用激光能量o母材处于固态时对激光的吸收率很低,而熔化后对激光的吸收率可高达50%以上。

      采用复合焊接方法时,TIG或MIG电弧先将母材熔化,紧接着用激光照射,从而提高母材对激光的吸收率 o〔2〕添加熔深o在电弧的作用下,母材熔化构成熔池,而激光那么作用在已构成的熔池底部,加之液态金属对激光束的吸收率高,因此复合焊接较单纯激光焊接的熔深大 o〔3〕稳定电弧o单独采用电弧焊时,焊接电弧有时不稳定,特别是在小电流情况下,当焊接速度提高到一定值时会引起电弧飘移,使焊接过程无法进展;而采用激光一电弧复合焊时,激光产生的等离子体有助于稳定电弧 2.激光-高频焊.激光-高频焊 o该方法是在高频焊管的同时,采用激光对熔焊处进展加热,使待焊件在整个焊缝厚度上的加热更均匀,有利于进一步提高焊管的质量和消费率 3.激光-压焊.激光-压焊 o该方法是将聚焦的激光束照射到被衔接焊件的接合面上,利用资料外表对垂直偏振光的高反射将激光导向焊接区,由于接头特定的几何外形,激光能量在焊接区被完全吸收,使焊件表层的金属加热或熔化,然后在压力的作用下实现资料的衔接这样构成的焊接件不仅焊缝强度高,焊接速度也得到大幅度提高 o近年来,经过激光一电弧相互复合而诞生的复合焊接技术获得了长足的开展,在航空、军工等部分复杂构件上的运用日益遭到注重。

      目前,激光与不同电弧的复合焊接技术已成为激光焊接领域开展的热点之一 2.3 典型资料的激光焊o任何传统焊接方法可以焊接的资料也都能采用激光焊,而且在多数情况下,激光焊接的质量更好、效率更高o许多黑色和有色金属的异种资料焊接可采用激光焊实现 2.3 典型资料的激光焊o2.3.1钢的激光焊o2.3.2有色金属的激光焊o2.3.3异种资料的激光焊 2.3.1钢的激光焊o一、碳素钢和低合金钢的焊接一、碳素钢和低合金钢的焊接 o二、不锈钢的焊接二、不锈钢的焊接 o三、硅钢的焊接三、硅钢的焊接 一、碳素钢和低合金钢的焊接一、碳素钢和低合金钢的焊接o1.碳当量较低的钢激光焊接性较好o〔1〕激光焊焊缝组织细小、热影响区窄 o〔2〕从接头的硬度和显微组织的分布来看,激光焊有较高的硬度和较陡的硬度梯度,这阐明能够有较大的应力集中出现 o〔3〕激光焊热影响区的组织主要为低碳马氏体,由于焊接速度高、热输入小所呵斥的 o〔4〕低合金钢激光焊时,焊缝中的有害杂质元素大大减少,产生了净化效应,提高了接头的韧性 o2.碳当量超越0.3%时,焊接的难度就会添加,冷裂敏感性增大,资料在疲劳和低温条件下的脆断倾向也随之添加。

      o〔1〕预热或后热;o〔2〕采用双光束焊接,一束聚焦,另一束散焦;o〔3〕在保证熔深的条件下,尽量采用较低的功率和焊接速度 o3.当高碳资料和低碳资料焊接时,采用偏置焊缝情势有利于限制马氏体的转变,减少裂纹的产生o4.镇静钢和半镇静钢的激光焊接性能较好,由于资料在浇注前参与了硅、铝等脱氧剂,使钢中的含氧量降到很低程度 o5.硫、磷含量超越0.04%的钢激光焊接时易产生热裂纹 o6.对于搭接构造的镀锌钢,普通很难采用激光焊接 二、不锈钢的焊接二、不锈钢的焊接o不锈钢的激光焊接性能较好o奥氏体不锈钢的导热系数只需碳钢的1/3,吸收率比碳钢略高因此,奥氏体不锈钢能获得比普通碳钢略微深一点的熔深〔约深5%~10%左右〕 oCr-Ni系不锈钢激光焊时,资料具有很高的能量吸收率和熔化效率 o激光焊焊接铁素体不锈钢时,焊缝塑性和韧性比采用其他焊接方法时要高 o不锈钢的激光焊,可用于核电站中不锈钢管、核燃料包等的焊接,也可用于化工等其他工业部门 三、硅钢的焊接三、硅钢的焊接 o硅钢片是一种运用广泛的电磁资料硅钢的主要特点是含硅量高,焊接的主要问题是脆化其产生缘由是硅钢属于铁素体钢,用常规TIG焊时焊缝会生成粗大的铁素体柱状晶,而且热影响区晶粒长大也非常严重。

      焊缝和热影响区的粗晶脆化经常呵斥焊接接头在后序加工中断裂 o用CO2激光焊焊接硅钢薄板中焊接性最差的Q112B高硅取向变压器钢〔板厚0.35mm〕,能获得称心的结果与TIG焊比较,激光焊接头的反复弯曲次数远大于TIG焊的次数激光焊焊接接头的延性、韧性好的主要缘由是由于焊接速度快、线能量小,因此焊缝和热影响区的晶粒比钨极氩弧焊细得多,从而防止了粗晶脆化的产生,且焊后不经过热处置即可满足消费上对其接头韧性的要求 2.3.2有色金属的激光焊 o一、铝合金的激光焊一、铝合金的激光焊 o二、钛合金的激光焊二、钛合金的激光焊 o三、高温合金的激光焊三、高温合金的激光焊 一、铝合金的激光焊一、铝合金的激光焊 o铝合金激光焊常采用深熔焊方式,焊接时的主要困难是它对激光束的高反射率和本身的高导热性 o铝及铝合金激光焊时,随温度的升高,氢在铝中的溶解度急剧升高,焊缝中多存在气孔,深熔焊时根部能够出现空洞,焊道成形较差 o采用激光焊接铝及铝合金时,除了能量密度的问题,还有三个很重要的问题需求处理:气孔、热裂纹和严重的焊缝不规那么性 o铝合金对激光的剧烈反射作用,使焊接非常困难,必需采用高功率的激光器才干进展焊接。

      二、钛合金的激光焊二、钛合金的激光焊o钛合金具有高的比强度,良好的塑性及韧性,较高的抗腐蚀性,是一种优良的构造资料钛元素化学性质活泼,对氧化很敏感,对由氧气、氢气、氮气和碳原子所引起的间隙脆化也很敏感,所以要特别留意接头的清洁和气体维护问题 o在进展钛合金激光焊时,接头正反面都必需施加惰性气体维护,气体维护范围须扩展到温度在400~500℃的区域 三、高温合金的激光焊三、高温合金的激光焊 o激光焊可以焊接各类高温合金,包括电弧焊难以焊接的A1、Ti含量高的时效处置合金,而且都可获得性能良好的接头 o用于高温合金焊接的激光发生器普通为脉冲激光器或延续CO2激光器,功率为1~50kW o激光焊用的维护气体,引荐采用氦气或氦气与少量氢的混合气体 2.3.3异种资料的激光焊o铜-镍、镍-钛、钛-铝、低碳钢-铜等异种金属在一定条件下均可进展激光焊接激光还可以焊接陶瓷、玻璃、复合资料等焊接陶瓷时需求预热以防止裂纹产生,普通预热到1500℃,然后在空气中进展焊接,通常采用长焦距的聚焦透镜;为了提高接头强度,也可填加焊丝焊接金属基复合资料时,易产生脆性相,这些脆性相会导致裂纹以及降低接头强度 。

      2.4 激光平安与防护 o2.4.1激光的危害o2.4.2激光的平安防护 2.4.1激光的危害 o焊接和切割中所用激光器输出功率或能量非常高,激光设备中又有数千伏至数万伏的高压鼓励电源,能对人体呵斥损伤 o激光平安防护的重点对象是眼睛和皮肤此外,也应留意防止火灾和电击等,否那么将导致人身伤亡或其他一些危害极大的事故 一、对眼睛的损伤一、对眼睛的损伤 o1.受激光直接照射,会由于激光的加热效应引起烧伤,可瞬间使人致盲,危险最大,后果最严重即使是数毫瓦的He-Ne激光,虽然功率小,但由于人眼的光学聚焦作用,也会引起眼底组织的损伤 o2.在激光加工时由于工件外表对激光的反射,也会呵斥损伤强反射的危险程度与直接照射相差无几,而漫反射光会对眼睛呵斥慢性损伤,呵斥视力下降的结果因此在激光加工时,人眼是应该重点维护的对象 二、对皮肤的损伤二、对皮肤的损伤 o皮肤遭到激光的直射会呵斥烧伤,特别是聚焦后激光功率密度非常大,损伤力更大,会呵斥严重烧伤长时间受紫外、红外光漫反射的影响,能够导致皮肤老化、炎症和皮癌等病变 三、其他方面三、其他方面 o激光束直接照射或强反射会引起可燃物的熄灭导致火灾激光焊时,资料受猛烈加热而蒸发、汽化,产生各种有毒的金属烟尘。

      高功率激光加热时构成的等离子云会产生臭氧,对人体也有一定损害长时间在激光环境中任务,会产生疲劳的觉得等同时激光器中还存在着数千至数万伏特的高压,存在着电击的危险 一、普通防护一、普通防护o1.在激光加工设备上应设有明显的危险警告标志和信号,如“激光危险〞、“高压危险〞等设备应有各种平安维护安装o2.激光光路系统应尽能够全封锁例如让激光在金属管中传送,以防直接照射的发生激光光路如不能全封锁,那么要求激光从人的高度以上经过,使光束避开眼,头等重要器官激光加工任务台运用玻璃等屏蔽,防止反射光o3.激光加工场地也应设有平安标志,并采用预防栅栏、隔墙,屏风等,防止无关人员误入危险区 二、人身防护二、人身防护o1.激光器现场操作和加工任务人员必需配备激光防护眼镜,穿白色任务服,以减少漫反射的影响;o2.只允许有阅历的任务人员对激光器进展操作和进展激光加工o3.焊接区应配备有效的通风或排风安装。

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