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激光焊接硬度怎么保证

发布时间:2022-12-07 14:28:41

『壹』 如何改善铝合金激光焊接的质量

铝合金激光焊接开始时,存在高反射现象,严重影响材料对激光能量的吸收,而波长越短,材料对光的吸收就越好,因此,光纤激光比CO2激光对铝合金的吸收要好。光纤激光的光束模式也会比CO2激光好,能量密度更加集中。一旦材料开始吸收光能,对液态金属对光的反射率就明显下降。
采用双光斑激光焊,能够明显改善气孔率,主要是因为采用双光束进行焊接时,两束光形成一个相对较大的匙孔,提高了匙孔的稳定性,有利于气体的逸出;相比于串行双光束,采用并行双光束焊接时,熔池内部温度梯度更小,降低了液态金属凝固速度,延长气泡的逸出时间,有利于减小气孔倾向;并行双光束激光焊也能提高送丝的稳定性,对稳定焊接质量有利。
采用激光填丝焊,相比铝合金激光自熔焊,能够得到更好的成型。激光填丝焊能够兼容激光焊的高能量密度和填丝焊的高桥接能力,对于有一定间隙的焊缝,能够保证良好的成型效果。而且通过不同的填充材料的选择,可以对母材进行不同的化学冶金,起到一定合金元素补充且强化的功效。
采用激光复合焊,通过激光与电弧的复合,能够有效消除激光焊形成的等离子体的影响。通过光丝间距、吹气、焊枪角度等参数的调节,能够获得美观的焊缝,而且对于厚板无需开坡口或只需开小坡口就可以形成良好的焊缝。
采用功能强大的激光头,能够稳定焊接质量。随着激光加工的深入开发,功能越来越强大的激光头得到快速的应用。目前激光头,能够在一定范围内上下左右浮动而不改变光斑大小,也不影响光丝配合,非常利于大批量的生产应用,能改善材料因加工而产生的少量尺寸偏差而引起的焊接缺陷。
采用合适的焊接工艺参数,能够保证焊接质量。铝合金激光填丝焊接的激光功率和焊接速度的优化参数范围关系:激光功率和焊接速度的优化匹配参数曲线呈直线式上升,斜率基本保持不变。每一个给定的激光功率值,在优化参数曲线上都有一个优化的焊接速度与之对应,且焊接速度可在一定范围内变化仍能获得成形质量好的焊缝,此区域属于焊接稳定区。在某一功率值时,当焊接速度过大,热输入变小,铝合金板材不能焊透,此时焊接速度过大则向上超过稳定区范围,属于未熔透区;当焊接速度过小,热输入过大,熔池下塌严重,此时属于熔池坍塌区。要获得稳定的焊缝成型,需要匹配合适的焊接工艺参数。

『贰』 激光焊在什么情况下焊接正常牢固

激光焊接多用于金属材料,也有少数用于塑料焊接。
激光焊接分为拼焊和叠焊,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
激光焊在什么情况下焊接正常牢固?
激光焊对不同的工件有不同的要求:有的是拉力要求,有的是密封性、气压性要求等。
激光焊接主要针对加工精度高的工件,要求其一致性良好,这样才可保证良品率和可操作性。
1、拼焊,拼接的部位必须整齐、紧密接触,否则,激光会把有空隙的地方烧出一个洞,影响美观、拉力和密封性。
2、叠焊,叠加的部位一定要接触良好,如上下工件平整度或形状不一致,做出的将是废品。
3、吹气,选择适合的保护气体,保证焊接部位的质量和美观。
4、功率,根据焊接材料及厚度,选择合适功率的激光器,为保证焊接效果的一致性,要有能量反馈功能。
5、夹具,复杂的工件需要良好的工装夹具来辅助,以保证焊接的质量和生产的效率。
6、工作台,有些产品的焊接涉及到工作台,如二维平移台、旋转工作台、机械手等,工作台精度的选择取决于焊接工件精度的要求。
7、CCD监视器及其它部分。
以上是想到的几点,希望对你有帮助!

『叁』 激光焊接质量控制怎样正确检测

1、要对焊接品质进行检查焊接品质的检查。一般有目视检验和破坏性检验两种方法。目视检验顾名思义,是工作人员根据自己丰富的工作经验来判定焊接产品是否合格,但若凭此检验就下结论,还不充分,这就需要进行破坏性检验,即撕开焊接母材进行确认。另外,也可利用拉伸仪进行拉伸强度的检验。
2、根据现象进行原因分析。一般来说,若出现焊接加工不良,可能材料有问题,需要在检查材料质量后更换材料或改变激光焊接机波形设定工艺条件进行解决;若所焊接产品的同一部位连续出现焊接不良,很可能是工作台和夹具有问题;若偶尔有焊穿和虚焊现象,可以检查焊接机的能量稳定性或工作台及夹具是否存在问题。
3、加强焊接品质保证管理。在焊接过程中,
一、要经常用压力测试仪对焊接压力进行测试,以使压力保持不变,同时,要经常对焊接机头的动作状况进行检查;
二、要加强对电流的监测,避免出现电源电压的波动、焊接机超载运作而引起的过热使电流输出减少、工件接触不良导致电流减少、焊接机性能不良等问题;
三、要考虑工件厚度、镀层厚度、金属成分等的变化,避免焊接不良品的出现。
深圳超米激光厂家根据焊接技术多年经验总结出以上几点主要检测方法。

『肆』 影响激光焊接性能的因素有哪些

影响激光焊接质量的因素有哪些:

一、焊接工艺参数

影响激光焊接质量的焊接工艺参数主要包含:激光功率 焊接速度、
透镜焦距,聚焦位置,保护气体等。激光功率和焊接速度是影响焊接质量的最主要参数,焊接厚度取决于激光功率,约为功率(KW)的0.7次方,通常功率增大,焊接深度增加;速度增加,熔深变浅,焊缝和热影响区变窄,生产率增高。

二、焊接工装夹具

在激光焊接的过程当中,焊接工装夹具主要是将焊接工件准确定位和可靠夹紧,便于焊接工件进行装配和焊接,保证焊接结构精度,有效的防止和减轻焊接热变形。

三、焊接的设备

金密激光焊接机通常由激光器、导光和聚焦系统组成.这些系统对于激光焊接的质量而言都是有一定影响的。用于焊接的激光器主要有脉冲激光器和连续激光器,最重要的性能是输出功率和光束质量.焊接对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率的稳定性.光束模式阶数越低,光束的聚焦性能越好,光斑越小,相同激光功率下激光功率密度越高,焊接深宽比越大.激光器的输出功率稳定性越好,焊接一致性就越好。

而导光和聚焦系统主要由光纤,准直(扩束)镜、反射镜和聚焦镜组成,实现传输光束和聚焦的功能.这些光学零件,在大功率激光作用下,性能可能会劣化使透过率下降,产生热透镜效应(透镜受热膨胀焦距发生变化)。如有表面污染,则会增加传输损耗甚至可能导致光学零件的损坏,所以光学零件的质量,维护和工作状态监测对保证焊接质量至关重要。

四、工件状态

金密激光焊接工件的加工精度、装配精度以及清洁程度因为激光光斑小,焊缝窄,一般不加填充金属,如装配不严间隙过大,光束会穿过间隙不能熔化母材,或者引起明显的咬边,凹陷.所以一股板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0.1mm,错边不应大于0.2mm.当然对焊接质量要求更高的工件,其焊接工件的加工精度及装配精度也更高,尤其是焊接前的人工装配,要保证焊接位置的高低差,装配间隙和加工件的清洁程度。

而材料的均匀性是指物质的一种或几种特性具有同组分或相同结构的状态材料的均匀性直接影响到材料的有效使用。影响材料均匀性的因素有合金成分的分布、材料厚度等,合金元素的种类和含量本身就对焊接质量存在影响,其分布的均匀性直接影响到焊缝的一致性。例如铝合金材料焊接时,合金元素的分布不均匀,或者内部存在杂质的含量不同,容易出现焊接缺陷:炸孔、
咬边及凹陷。

结合以上几点来分析,要在高速连续的激光焊接过程中,并在合遁的范围内,保证焊接质量,如焊缝成形的可靠性和稳定性,确保焊接质量,一方面需采用光束质量和激光输出功率稳定性好的激光器和采用高质量、高稳定性的光学元件组成其导光聚焦系统,并经常维护,防止污染,保持清洁,并适当对工件进行预处理;另一方面要确保工件的加工精度和装配精度,并且针对不同的加工材料分别设定不同的激光加工参数,选择合适的激光功率,焊接速度、激光波形,离焦星和保护气体,根据不同焊接效果优化加工参数,提高激光焊接质星的可隼性和稳定性。

『伍』 激光焊如何做到没有焊痕

1)激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。

它主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观。

2)离焦量对焊接质量的影响。 激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。

由此可见,要想获得小的焊痕,最好使用正离焦。

3)焊材选择影响焊接品质:

1、如果选择跟模具母材一样的金属条当激光焊丝用,金属熔融后的金相组织就会跟模具母材不一致,从而影响焊接品质。
2、如果选择不锈钢金属丝,或者接近不锈钢的材料当激光焊丝用,同样会出现以上的问题,并不能保证焊接后的硬度。因为不锈钢的含碳量少,硬度低,焊接后的焊接位容易磨损。
3、焊丝针对不同的模具材料,有不同的型号。但激光焊不同于氩弧焊,激光焊是一种光能和热能高度集中的焊接,对于焊丝型号的选择不用十分的严格,只要保证焊接后跟母材的融接性好及硬度一致,就能达到很好的焊接品质。

4、焊丝的保存:

由于激光焊丝是合金材料,不是不锈钢丝,保存不好会有可能生锈。有些激光焊丝在表面镀有一层很薄的防锈物质,但镀的防锈层不能太厚,否则也会影响焊接品质,因为这防锈层在焊接过程中相当于杂质。特别是焊接镜面模具的焊丝,更不适宜镀防锈层。

焊丝要用密封袋包装,内放防潮珠,存放在干燥的环境中。如果放在长期有空调的环境中,可保存半年到一年不会生锈。

如果焊丝有生锈,用砂纸把表面锈层打至光亮,可以使用而不会影响焊接品质。

祝牛年快乐、工作进步。

『陆』 激光焊接都能焊接哪些材料

一:金属材料的激光焊接
铝合金的激光焊接
铝及其铝合至激光焊接的主要困难是它对10. 8pon波长的Co2激光束的反射率高。铝是热和电的良导体,高密度的自由电子使它成为光的良好反射体,起始表面反射率超过90%,也就是说,深熔焊必须在小千10%的输人能量开始,这就要求很高的输入功率以保证焊接开始时必需的功率密度,而一且小孔生成。它对光束的吸收率迅速提高,甚至可达到90%。从而使焊接过程顺利进行。铝及其合金焊接时。随着温度的升高,氢在铝中的溶解度急剧增大,溶解千其中的氢成为焊缝的缺陷源。焊缝中多存在气孔,深熔焊时根部可能出现空洞,焊道成形较差。
最近,汽车用铭合金的激光焊接受到关注,进行了许多探讨,已对铝合金车A凶州子了YAG激光焊。通常采用高Si的Al焊丝进行YAG激光焊接。利用3kW光纤传送YAG激光对6 X X X系列的合金进行焊接,尤其探讨了激光束的匹配问题,以及间隙许允度及重力的影响,向上、向下及横向焊接都可以。其他,还进行了各种台金YAG激光的对接、搭接及I形接头焊接试验,比较了其焊接性及各种保护气体下接头的杭拉强度,进行了铸造材和挤出材的YAG激光焊接,探讨了气孔生成及各种焊接条件的影响。
镁合金的激光焊接
Mg合金密度比Al小36%,作为高比强材料受到关注。因此进行了脉冲YAG激光和连续C02激光焊接试验,对于板厚1.8MM的AZ31B-H244合金(3.27%Al, 0.79%Zn)各种缺陷较少的最佳焊接条件为平均功率0.8kW, 5ms, 120Hz, 300mm/s,焦点尺寸0. 42mm,连续C02激光焊接获得了良好的熔透焊缝。还测定了YAG激光焊接区的硬度分布,发现HAZ组织窄,几乎没有软化。
钢的激光焊接
(1)低合金高强度钢
低合金高强度钢的激光焊接,只要所选择的焊接参数适当,就可以得到与母材力学性能相当的接头。HY-130钢是一种典型的低合金高强
度钢‘经过调质处理,它具有很高的强度和较高的抗裂性。用常规焊接方法焊,其焊缝和HAZ组织是粗晶、部分细晶及原始组织的棍合体,接头的韧性和扰裂性与母材相比要差得多,而且焊态下焊缝和HAZ金属组织对冷裂纹特别敏感。激光焊焊接接头不仅具有高的强度,而且其有良好的韧性和良好的抗裂性。其有以下原因。
①激光焊焊缝细、HAZ姐织窄。在冲击试验时,裂故并不沿焊缝砌I AZ姐织扩展,常常是扩展进母材。冲击断口的扫描电镜观察充分说明了这一点,断口上大部分区域是未受热影响的母材,因此整个接头的抗裂性,实际上很大一部分是由母材所提供的。
②从接头的硬度和显微硬度的分布来看,激光焊其有较高的硬度和较陡的硬度梯度,这表明可能有较大的应力集中出现。但是,在硬度较高的区域。正对应于细小的组织。高的硬度和细小的组织的共生效应使得接头既有高的强度,又有足够的韧性。
③激光焊焊缝HAZ组织主要为马氏体,这是由干它的焊接速度高、热输入小所造成的。HY-130钢中碳的质量分数很小(约0.1%)。焊接过程中由于冷却速度快,形成低碳马氏体,这种组织的练合性能优于捍条电弧焊和熔化极气体保护焊中产生的针状铁素体和马氏体的混合物。再加上晶粒细小得多,接头性能无疑是优良的。
④HY-130激光焊时,焊桔中的有害元素大大减少,产生了净化效应,提高了接头的韧性。
(2)不锈钢
奥氏体不锈钢由于具有良好的抗腐蚀性,以及高温和低温韧性而获得广泛的应用。这类不锈钢的特点是合金元素含量高,热导性仅为低碳钢的1/3,线膨胀系数大,为低碳钢的1. 5倍。
对Ni-Cr系不锈钢进行焊接时,材料具有很高的能量吸收率和熔化效率。用激光焊焊接时,由子焊接速度快,减轻了不锈钢焊接时的过热现象和线膨胀系数大的不良影响,焊缝无气孔、夹杂等缺陷,接头强度和母材相当。用小功率激光焊焊接薄板,可以获得外观上成形良好、焊缝平滑美观的接头。
不锈钢的激光焊,可用于核电站中不锈钢、核燃料包等的焊接,也可以用于化工等其他行业。
(3)碳素钢
由于激光焊时的加热速度和冷却速度非常快,所以在焊接碳素钢时。随着含碳量的增加,焊接裂纹和缺口敏感性也会增加。
硅钢
硅钢片是一种应用广泛的电磁材料,在轧制过程中为了保证生产线运行的连续性,需要对硅钢薄片进行焊接,但硅钢中Si的质量分数高(约3%李,Si对二Fe其有强烈的固深强化作用,使硅钢的硬度、强度增加,塑性、韧性急剧下降,而且冷轧造成的加工硬化,使强度、硬度进一步增加。硅钢的热导率仅为纯铁的50%,热敏性大,易发生过热使晶粒长大,而且晶粒一旦长大,就很难通过热处理使之细化。目前,工业中采用TIG焊,存在的主要问题是接头脆化,焊态下接头的反复弯曲次数低或者不能弯曲,因而不得不在焊后增加一道火焰退火工序。这样既增加了工艺流程复杂性,也降低了生产效率。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金兵有优良的导电、导热性能,冷、热加工性良好,其有高的扰氧化性和较高的强度。在电气、电子、动力、化工等工业部门中应用较广。
(1)铜及铜合金的分类
铜及铜合金可分为紫铜、黄铜、青铜及白铜等。紫铜为铜含量不小于99.5%的工业纯铜;普通黄铜是铜和锌的二元合金,表面呈淡黄色;凡不以锌、镍为主要组成而以锡、铝、硅等元素为主要组成的铜合金,称为青铜;白铜为含镍量50%的铜镍合金。
(2)铜及铜合金的焊接性
焊接铜和铜合金易产生未熔合与未焊透。故应采用能量集中、大功率的热源并配合预热措施;在工件厚度较薄或结构刚度较小。又无防止变形措施时,焊后很容易产生较大的变形,而当焊接接头受到较大的刚性约束时,易产生焊接应力;焊接铜及铜合金时还易产生热裂纹:
气孔是铜及铜合金焊接时的常见缺陷,紫铜焊缝中的气孔主要是氢气孔。总的来讲铜及其合金焊接具有如下特点。
①铜的导热性和热容量大,焊接输入热量宜大,必要时作适当预热。
②铜及铜合金的线膨胀系数大,凝固时收缩率也较大,因此,焊接变形大,焊件刚度大时易产生裂纹。应采用窄焊道,焊后立即轻轻敲击可细化晶粒,减小残余应力及变形。一些铜合金如黄铜,焊后有时需经270^-560℃退火处理,以消除应力,防止“自裂”现象。
③铜在液态时易氧化,生成的氧化亚铜(Cu20)和铜形成低熔点共晶体,分布在晶界,已引起裂纹。用于焊接的紫铜含氧量,一般应<0.03%,重要件应<0.01%.
④铜在液戊时能溶解大量的氢,在凝固冷却过程中,溶解度大大减小。氢还能和氧化亚铜反应,生成水蒸气,因而引起气孔。
由于铜的热导率高(超过铁的热导率3倍以上),线膨胀系数大(比钢的线膨胀系数大30%),凝固收缩率值大(比钢大1倍),液态时对氧的活性高。氢在其中的溶解度大等原因。铜的焊接是相当困难的。铜的性质决定了它在焊接过程中产生强烈的应力和变形、焊缝形成气孔和裂纹的倾向高。由于其导热率高,所以铜焊接时必须要用集中的强热源(如激光、电子束、离子束等)。此外,同在高温时的塑性低和热导率高要求采用预热。铜的焊缝具有显著的多孔的特点,这是由于在金属冷却和结晶过程中有气体从其中析出而造成的,铜的熔点比较低
而热导率高,大大地加速了焊接时冷却和结晶过程,这妨碍了在常规下的电弧焊。弧柱中卷入的或溶解的气体从焊缝金属或近缝区析出。残留在金属中的气体可能在金属中造成气体的过饱和熔液或造成气孔。过饱和熔液的形成会导致裂纹。因为铜在高温下的塑性低。气体从过饱和熔液吸出时的压力可能使铜产生破坏。合金元素对气体在液态铜中的溶解度有影响。研究表明,A1, S1, Zn可以减少黄铜焊缝中的多孔性,而Ma反而增加多孔性。前苏联的科学家研究表明Zr, Ti, Be, Cr也能降低铜焊缝中的多孔性。电阻焊时由于黄铜的电阻率低、热导率高,因而很难形成稳定的焊接熔池而实现理想焊缝,甚至无法焊接,激光焊时由于铜及铜合金对激光具有其强烈的反射作用,一般情况下也较难实现连续深熔焊。
耐热合金的激光焊接
许多镍基和铁基耐热合金都可以进行脉冲和连续激光焊接,且都可以获得好的激光焊缝。通过对铁基合金M-152和航空发动机中使用的三种镍基耐热合金(FK33. C263. N75)的激光焊接表明,接头力学性能与母材几乎相当。
Dop-14合金和Gop-26合金是两种宇航用铱基耐热合金,它们具有很高的熔点,具有优良的高温强度和抗氧化性,用激光对其进行焊接时,缝晶粒很细,可以消除金属针在晶界偏析所产生的热裂现象,获得无裂纹的焊缝,而用常规的钨极氢弧焊则是难以办到的。异种金属的激光焊接异种金属的激光焊接是指两种不同金属的激光熔焊。异种金属是否可焊及接头的强度,取决于两种金属的物理性质,如熔点、沸点等。若两种材料的熔、沸点接近,能形成较为牢固连接激光焊接的参数范围较大,熔区可以形成良好的合金结构,激光焊接的参数范围较大。
激光焊接可以在许多类异种金属之间进行,研究表明,铜一镍、镍一钦、钦一钥、低碳钢一铜等异种金属在一定条件下均可以进行激光焊接。

『柒』 激光焊接焊不牢,参数怎么调

激光焊适用于不锈钢薄板的焊接,焊缝很细,不锈钢变形小。比氩弧焊焊接的变形小,但是焊接厚不锈钢不如氩弧焊牢固。

『捌』 如何保证激光焊接品质的一致性

激光焊对不同的工件有不同的要求:有的是拉力要求,有的是密封性、气压性要求等。
激光焊接主要针对加工精度高的工件,要求其一致性良好,这样才可保证良品率和可操作性。
1、拼焊,拼接的部位必须整齐、紧密接触,否则,激光会把有空隙的地方烧出一个洞,影响美观、拉力和密封性。
2、叠焊,叠加的部位一定要接触良好,如上下工件平整度或形状不一致,做出的将是废品。
3、吹气,选择适合的保护气体,保证焊接部位的质量和美观。
4、功率,根据焊接材料及厚度,选择合适功率的激光器,为保证焊接效果的一致性,要有能量反馈功能。
5、夹具,复杂的工件需要良好的工装夹具来辅助,以保证焊接的质量和生产的效率。
6、工作台,有些产品的焊接涉及到工作台,如二维平移台、旋转工作台、机械手等,工作台精度的选择取决于焊接工件精度的要求。
7、CCD监视器及其它部分。
以上是想到的几点,希望对你有帮助!

『玖』 激光焊接机在焊接过程中要掌握哪些要点

1、在激光焊接的过程中,有两种情况下,由于填充材料很少被使用,被焊接的部分的处理是很必要的。在对接和缝焊,激光能量被施加到材料的交界处,减少热量输入和失真,并允许较高的处理速度。然而,这些对接接头必须符合准确,这往往限制了激光对接焊到圆形部件,它可以打开,关闭的公差和压装前的焊接在一起。
2、光纤激光焊接机的激光束提供了多种方式来连接金属的:它可以在表面连接的工件或产生深焊缝。它可以结合常规的焊接方法,此外,可用于钎焊。

3、光纤激光焊接机通过适当的脉冲时间电能变化,可以对铝、铜、合金等高反射材料实现高质量焊接。
4、光纤激光焊接机将激光参数与脉冲成形技术相结合,可实现广泛的异种材料焊接。利用脉冲成形技术,并非所有材料的焊接问题均能解决,但随着脉冲激光技术的不断提高,异种材料的焊接技术必将不断进步。
5、光纤激光焊接机的激光焊接可以代替许多不同的标准方法,如电阻(点焊或缝)的使用,埋弧焊,射频感应,高频电阻,超声波和电子束。虽然这些技术已在全球制造业建立了独立的基础,但是多功能激光焊接的方法将在许多不同应用中被高效和经济地运行。其通用性,即使将允许在焊接系统可用于其它机械加工的功能,例如切割,钻孔,划线,密封和串行化。

『拾』 电焊后硬度过高,有什么办法

电焊后硬度过高可以通过热处理方法降低硬度,以下是热处理常用方法:

一、燃料加热法 所用燃料可以是固体(煤)、液体(油)和气体(煤气、天然气、液化石油气)。 燃煤加热:煤的资源丰富,燃煤反射炉在热处理加热方法中有过一定的地位。煤的性质和反射炉的结构,决定了煤不易完全燃烧,因而煤炉热效率低,加热质量和劳动条件差,煤烟污染环境。这些缺点,使得燃煤加热法逐渐被其他加热方法所取代。
液体燃料加热:主要使用重柴油作燃料,适用于大型加热炉加热,也用于外热式盐浴炉的加热,一般在炉子加热室外墙一侧或两侧安装喷嘴。液体燃料用于加热外热式盐浴炉时,喷嘴则安装在坩埚外的炉壳上。液体燃料在喷嘴中与空气混合,并在压缩空气的作用下雾化,然后喷出喷嘴,在加热室中(或在盐浴炉的坩埚外)燃烧,以加热工件(或坩埚)。喷嘴的合理设计与布置,对保持炉温均匀、节省燃料起着关键作用。喷嘴喷出的雾化油也可以在炉内的辐射管中燃烧,加热辐射管以间接加热工件。燃油比燃煤容易控制加热温度,适用于大件整体的加热和供油量充足的地区。
气体燃料加热:在喷嘴中,气体与一定比例的空气混合后喷出燃烧。这种方法可直接加热放在加热室中的工件,也可以把火焰喷入装在加热室中的辐射管,间接加热工件。用于盐浴炉时,喷嘴装在坩埚外的炉壳上, 火焰射向坩埚外侧以加热熔盐。用于加热的气体燃料有煤气、天然气和液化石油气等。调节空气与气体的比值可以获得氧化或还原的燃烧气氛,从而减少工件加热时的氧化脱碳程度。这种加热方法适用于大件整体加热和燃气供应充足的地区。
另一种方式是用喷嘴的火焰直接加热工件表面,这时喷嘴和工件作相对移动,所用气体为氧-乙炔、氧-丙烷、氧-甲烷等。这种加热方法即火焰淬火,适用于工件的表面淬火。
二、电加热法
以电为热源,通过各种方法使电能转变为热能以加热工件。电加热时,温度易于控制,无环境污染,热效率高。电加热有多种方法。
电热元件加热:利用工频(50~60赫)交变电流通过电热元件时产生的电阻热加热工件。电热元件常布置在加热室内四周或两侧,以保证加热室内温度均匀;也有把元件装在辐射管内对工件间接加热的。对于外热盐浴炉或金属浴炉,则把电热元件布置在坩埚外、壳体内的空间。这种加热方法也可用于氧化铝粒子的浮动粒子炉。它适用于工件整体加热和电能
工件电阻加热:降压后的交变电流直接通过工件,由工件本身电阻产生热量使工件温度提高。这种方法适用于对截面均匀的工件进行整体加热。还有一种方式是利用滚动铜轮压在金属工件上,通以低电压大电流的交变电流,利用铜轮与工件间的接触电阻产生热量而加热工件表面。

工件感应加热:把工件放在一个螺旋线圈内,线圈中通以一定频率(一般高于工频)的交流电,使放在线圈中的工件产生涡流电流,利用工件本身的电阻产生热量而被加热。这种加热的深度可随电流频率提高而变浅,称为感应加热热处理。感应加热主要用于加热工件表面,但采用较低频率而工件直径又小时,也可以进行整体加热。这种加热方法效率高,耗电少,多用于中、小零件的加热淬火。
加热介质电阻加热:将工业频率的低压交变电流导入埋在介质中的电极,利用电流流过介质时产生的电阻热使介质本身达到高温。工件放在这种高温介质中进行加热,可以减少或避免氧化脱碳。这种介质都是导电体,如盐、石墨粒子等。加热炉的炉型有内热式盐浴炉和石墨浮动粒子炉。这种加热方法主要用于中、小零件的加热淬火。
三、能源加热法
以很大的功率密度加热工件表面,加热时间以毫秒计,功率密度可达10~10瓦/厘米,采用的热源有太阳能、激光束和电子束等。 太阳能加热:以聚光式太阳能加热器加热工件。
激光束加热:利用 CO2 连续激光发生器产生的激光,经过聚焦产生高温射束照射工件,使工件局部表面薄层瞬时达到淬火温度或熔化温度。照射停止后,表面热量迅速传入基底材料而使表面淬硬或迅速凝固。利用激光束加热的工艺有相变硬化-淬硬、表面“上光”-快速凝固、表面合金化等。使反射镜可以改变光束的方向,所以这种方法最适用于内壁(如汽缸套)加热,但热效率较低。
电子束加热:利用高速运动的电子轰击工件表面,使很高的动能迅速转变为热能,将工件表面温度迅速提高到淬火温度或熔化温度。照射停止后,表面热量在瞬时间即可传入冷态的基底材料而淬硬或迅速凝固。与激光加热一样,电子束加热的工艺也有相变硬化、表面“上光”和表面合金化等。由于加热需要在真空室内进行,工件批量受到一定限制,但热效率较高。

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