⑴ 激光焊接技術的工藝參數
連續CO2激光焊的工藝參數 厚度/mm 焊速/(cm/s) 縫寬/mm 深寬比 功率/kw 對接焊縫 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.13 3.81 0.45 全焊透 5 0.25 1.48 0.71 全焊透 5 0.42 0.47 0.76 部分焊透 55 17-7不銹鋼(0Cr7Ni7A1) 0.13 4.65 0.45 全焊透 5 302不銹鋼(1Cr18Ni9) 0.13 2.12 0.50 全焊透 5 0.20 1.27 0.50 全焊透 5 0.25 0.42 1.00 全焊透 5 6.35 2.14 0.80 7 3.5 8.9 1.27 1.00 3 8 12.7 0.42 1.00 5 20 20.3 21.1 1.00 5 20 6.35 8.47 —— 3.5 16 因康鎳合金600 0.10 6.35 0.25 全焊透 5 0.25 1.69 0.45 全焊透 5 鎳合金200 0.13 1.48 0.45 全焊透 5 蒙乃爾合金400 0.25 0.60 0.60 全焊透 5 工業純鈦 0.13 5.92 0.38 全焊透 5 0.25 2.12 0.55 全焊透 5 低碳鋼 1.19 0.32 —— 0.63 0.65 搭接焊縫 鍍錫鋼 0.30 0.85 0.76 全焊透 5 302不銹鋼(1Cr18Ni9) 0.40 7.45 0.76 部分焊透 5 0.76 1.27 0.60 部分焊透 5 0.25 0.60 0.60 全焊透 5 角縫焊 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.25 0.85 —— —— 5 端接焊縫 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.13 3.60 —— —— 5 0.25 1.06 —— —— 5 0.42 1.90 —— —— 5 17-7不銹鋼(0Cr17Ni7A1) 0.13 3.60 —— —— 5 因康鎳合金600 0.10 1.06 —— —— 5 0.25 0.60 —— —— 5 0.42 0.76 —— —— 5 鎳合金200 0.18 1.06 —— —— 5 蒙乃爾合金400 0.25 激光深熔焊接的主要工藝參數 激光焊接過程常使用惰性氣體來保護熔池,當某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不考慮保護,但對大多數應用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護,使工件在焊接過程中免受氧化。氦氣不易電離(電離能量較高),可讓激光順利通過,光束能量不受阻礙地直達工件表面。這是激光焊接時使用最有效的保護氣體,但價格比較貴。氬氣比較便宜,密度較大,所以保護效果較好。但它易受高溫金屬等離子體電離,結果屏蔽了部分光束射向工件,減少了焊接的有效激光功率,也損害焊接速度與熔深。使用氬氣保護的焊件表面要比使用氦氣保護時來得光滑。氮氣作為保護氣體最便宜,但對某些類型不銹鋼焊接時並不適用,主要是由於冶金學方面問題,如吸收,有時會在搭接區產生氣孔。使用保護氣體的第二個作用是保護聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時,由於其噴出物變得非常有力,此時保護透鏡則更為必要。保護氣體的第三個作用是對驅散高功率激光焊接產生的等離子屏蔽很有效。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子雲,金屬蒸氣周圍的保護氣體也會因受熱而電離。如果等離子體存在過多,激光束在某種程度上被等離子體消耗。等離子體作為第二種能量存在於工作表面,使得熔深變淺、焊接熔池表面變寬。通過增加電子與離子和中性原子三體碰撞來增加電子的復合速率,以降低等離子體中的電子密度。中性原子越輕,碰撞頻率越高,復合速率越高;另一方面,只有電離能高的保護氣體,才不致因氣體本身的電離而增加電子密度。表 常用氣體和金屬的原子(分子)量和電離能
材料 氦 氬 氮 鋁 鎂 鐵原子(分子)量 4 40 28 27 24 56電離能(eV) 24.46 15.68 14.5 5.96 7.61 7.83從表可知,等離子體雲尺寸與採用的保護氣體不同而變化,氦氣最小,氮氣次之,使用氬氣時最大。等離子體尺寸越大,熔深則越淺。造成這種差別的原因首先由於氣體分子的電離程度不同,另外也由於保護氣體不同密度引起金屬蒸氣擴散差別。氦氣電離最小,密度最小,它能很快地驅除從金屬熔池產生的上升的金屬蒸氣。所以用氦作保護氣體,可最大程度地抑制等離子體,從而增加熔深,提高焊接速度;由於質輕而能逸出,不易造成氣孔。當然,從我們實際焊接的效果看,用氬氣保護的效果還不錯。等離子雲對熔深的影響在低焊接速度區最為明顯。當焊接速度提高時,它的影響就會減弱。保護氣體是通過噴嘴口以一定的壓力射出到達工件表面的,噴嘴的流體力學形狀和出口的直徑大小十分重要。它必須以足夠大以驅使噴出的保護氣體覆蓋焊接表面,但為了有效保護透鏡,阻止金屬蒸氣污染或金屬飛濺損傷透鏡,噴口大小也要加以限制。流量也要加以控制,否則保護氣的層流變成紊流,大氣捲入熔池,最終形成氣孔。為了提高保護效果,還可用附加的側向吹氣的方式,即通過一較小直徑的噴管將保護氣體以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。保護氣體不僅抑制了工件表面的等離子體雲,而且對孔內的等離子體及小孔的形成施加影響,熔深進一步增大,獲得深寬比較為理想的焊縫。但是,此種方法要求精確控制氣流量大小、方向,否則容易產生紊流而破壞熔池,導致焊接過程難以穩定。 焊接起始、終止點的激光功率漸升、漸降控制
激光深熔焊接時,不管焊縫深淺,小孔現象始終存在。當焊接過程終止、關閉功率開關時,焊縫尾端將出現凹坑。另外,當激光焊層覆蓋原先焊縫時,會出現對激光束過度吸收,導致焊件過熱或產生氣孔。為了防止上述現象發生,可對功率起止點編製程序,使功率起始和終止時間變成可調,即起始功率用電子學方法在一個短時間內從零升至設置功率值,並調節焊接時間,最後在焊接終止時使功率由設置功率逐漸降至零值。
⑵ 激光焊接的焊接要素有那些
在激光焊接過程中,多種因素決定了焊接的質量和效果。首先是焊接材料的選擇,常見的材料包括鋁、銅和鐵。這些材料可以是同種材質進行焊接,也可以是不同材質的異種焊接。不同材質之間的焊接需要考慮合金匹配性和焊接工藝,這直接影響到焊接的成功率。
其次,焊接材料的厚度也是一個關鍵因素。厚度的不同會影響激光的穿透深度和材料的熔化程度,因此需要根據材料的具體厚度選擇合適的焊接參數。較薄的材料可能只需要較低功率的激光,而較厚的材料則需要更高的功率以確保充分熔化。
焊接方式同樣至關重要,常見的焊接方式有點焊和密封焊。點焊適用於需要多個焊接點的結構,而密封焊則更適合需要封閉連接的情況。選擇正確的焊接方式有助於提高焊接質量和效率。
材料間的接觸程度也直接影響焊接效果。如果材料接觸不良,可能會導致焊接不牢固,甚至出現虛焊現象。因此,在進行焊接前,確保材料表面平整且緊密接觸是十分重要的。
材料表面的氧化和臟污程度同樣會影響焊接效果。氧化層會阻礙激光與材料的有效互動,導致焊接質量下降。因此,在焊接前對材料表面進行清潔處理是必要的步驟。
焊接機的穩定性也是影響焊接質量的重要因素之一。穩定的焊接機可以確保焊接參數的准確性,從而提高焊接的一致性和可靠性。激光寬度的選擇也需要根據具體需求進行調整,以確保激光能夠有效作用於材料表面。
綜上所述,激光焊接是一個涉及多個方面的復雜過程,通過合理選擇和控制這些因素,可以顯著提高焊接質量和效率。
⑶ 請問目前工地上使用的電焊機主要分哪幾種,功率分別是多少
工礦企業主要用的焊機有:交流弧焊機、直流電焊機、氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、對焊機、點焊機、埋弧焊機、高頻焊逢機、閃光對焊機、壓焊機、碰焊機
激光焊機。一般電流范圍為
250A
315A
400A
500A幾種焊機,根據焊接電流的大小,其功率(用電量)也不同;
交流焊機和直流焊機應用領域的區別主要是交流焊機一般都用在鋼結構製造單位或一般通用機械或農業機械製造單位。直流主要用在製造壓力容器鍋爐,管道,或重要結構製造單位的焊接用焊機。
⑴逆變焊機的主要應用領域一樣,只不過焊機更節能,輕便。
⑵埋弧焊機的主要應用領域大型鋼結構製造單位,壓力容器鍋爐製造單位。
⑶氣體保護焊機的主要應用領域大型鋼結構製造單位或通用機械
農用機械,汽車製造廠,防盜門加工廠,製造壓力容器鍋爐的單位現也廣泛的應用了氣體保護焊機。
⑷氬弧焊機主要用在管道,壓力容器鍋爐,不銹鋼加工企業。
⑸交流氬弧焊機主要用鋁焊接製造單位,鋁制容器製造單位。鋁制暖氣片焊接。
2、直流焊機有二種:一種是交流電機的基礎下加裝整流元件,還有一種是直流發電機。直流焊機主要焊有色金屬、生鐵為主。交流焊機主要焊鋼板為主。
3、氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、高頻逢焊機、閃光對焊機。氬弧焊機、二氧化碳氣體保護焊機主要可焊2MM以下的薄板及有色金層。閃光對焊機主要對接銅鋁接頭等物體,高頻逢焊機主要制管廠焊鋼管。
4、埋弧焊主要焊鋼結構件、橋梁H鋼、工字房大梁等厚的鋼結構材料。
5、氣體保護焊機:氬弧焊、二氧化碳保護焊,在氣體的保護下焊機時不會氧化、溶焊牢固、可焊有色金層、可焊薄材料。
6、激光焊機:可焊晶體管內部的引線。
7、對焊機:索鏈廠主要焊錨上的鐵索等物體。可對接元鋼等。
⑷ 激光焊接具有哪些優點與缺點
激光焊接技術因其獨特優點在眾多焊接工藝中脫穎而出,但同樣存在局限性。本文將全面解析激光焊接的優點與缺點,同時深入探討激光焊接的工藝參數與方法,以及在不同材料焊接中的應用。
激光焊接的主要優點包括:高速度、深度大、變形小,能在特殊條件下進行焊接,適用於焊接難熔材料,能進行微型焊接,可進行非接觸遠距離焊接,便於自動化集成,以及通過控制激光參數實現能量高效轉換。這些優勢使得激光焊接在眾多領域展現出卓越性能。
然而,激光焊接也存在局限性,如對焊件裝配精度的要求極高,光束定位精度需達到要求,以及成本相對較高。這些因素限制了其廣泛的應用。
激光焊接的工藝參數包括功率密度、激光脈沖波形、脈沖寬度以及離焦量。功率密度對材料去除加工有利,而較低功率密度下則利於熔融焊接。激光脈沖波形在薄片焊接中尤為重要,激光脈沖寬度決定設備造價和體積。離焦量影響熔池形狀,負離焦時可獲得更大熔深。
激光焊接工藝方法包括片與片間焊接、絲與絲焊接、金屬絲與塊狀元件焊接以及不同金屬焊接。這些方法在電子、機械、航空等領域發揮著重要作用。
激光釺焊作為一種熱源,同樣具有激光熔焊的優點。它適用於印刷電路板焊接,具有局部加熱、熱損傷小、操作穩定、焊縫緻密和易於自動化的特點。
激光深熔焊作為一種特殊焊接方法,具有深寬比高、最小熱輸入、高緻密性、強固焊縫、精確控制和非接觸大氣焊接等特徵。這些優勢使得激光深熔焊在焊接過程中展現出獨特優勢。
激光深熔焊設備通常選用連續波CO2激光器,其功率密度高,能維持足夠輸出,形成「小孔」效應,實現熔透整個工件截面。激光焊接系統包括激光器、光束傳輸組件、工件裝卸和移動裝置以及控制裝置,旨在實現滿意的焊接質量和高生產效率。
在鋼鐵材料的激光焊接中,碳鋼和普通合金鋼的激光焊接效果良好,但需考慮雜質含量、預熱和焊後處理以避免裂紋形成。不銹鋼激光焊接相較於常規焊接更易於獲得優質接頭,尤其是中、高碳鋼和普通合金鋼的激光焊接,需要預熱和焊後處理以消除應力。
綜上所述,激光焊接技術憑借其獨特優勢在焊接領域展現出了廣泛的應用前景,但同時也存在局限性。通過優化工藝參數和設備設計,激光焊接在不同材料和應用中展現出卓越性能,為工業生產提供了高效、可靠的焊接解決方案。