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关于激光焊接机与其他特种焊接方法的比较

更新时间:2022-12-13  |  点击率:766
  特种焊接方法是焊接技术发展的一个重要阶段。这些焊接方法有的采用了新的能源,如激光焊接机是以激光作为焊接能源,电子束焊是以聚焦的电子束作为能源,超声波焊则是以超声波为能源;有的则采用了新的技术,如螺柱焊的焊机上应用了现代的电子程序开关。有的则是在原有焊接原理上的发展,如扩散焊是通过创造更有利于金属界面扩散的条件,使其充分扩散以完成焊接;冷压焊则是通过研究发现,只要施加足够的压力,许多金属都能只靠加压即可焊在一起。经过认真分析各种材料的特性,并进行大量的实验,得出了多种金属冷压焊时所需的压力,形成了冷压焊的技术和理论。其实增加了压力也是提供了金属界面充分扩散的条件。
 
  激光焊接原理:激光焊接机是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段,激光焊接机的机理有以下两种:
 
  1、热传导焊接
 
  当激光照射在材料表面时,一部分激光被反射,一部分被材料吸收,将光能转化为热能加热熔化,材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递,最后将两焊件熔接在一起。
 
  2、激光深熔焊
 
  当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时,材料吸收光能转化为热能,材料被加热熔化至汽化,产生大量的金属蒸汽,在蒸汽退出表面时产生的反作用力下,使熔化的金属液体向四周排挤,形成凹坑,随着激光的继续照射,凹坑穿入更深,当激光停止照射后,凹坑周边的熔液回流,冷却凝固后将两焊件焊接在—起。
 
  这两种激光焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择,通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变,即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成,然后再转变为小孔方式。