激光焊——结课论文

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1、激光焊接概述——《先进连接技术》结课论文姓名：郑敏学好:08850141班级：焊接（1）班目录第一章激光焊31、概念32、优点33、基木原理34、激光焊接设备的组成45、激光焊新方法46、激光焊接在工业屮的应用情况47、激光焊的发展6八、激光焊接在制造业中的应用还需解决如下任务6第二章激光表面强化61、原理62、作用63^激光表面强化技术分类74、激光表面强化技术的特点75、缺点:76^激光表面强化设备7第二章激光切割81、应用82、激光切割的机理和分类83、激光切割特点8第一章激光焊1、概念激光焊(laserbeamw

2、elding,LBW)是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高度精密的焊接方法。2、优点(1)焊缝组织多为极细的树枝晶，接头综合力学性能优良；(2)激光焊接过程中存在着净化效应，焊缝中有害杂质含量较低，有更好的抗气孔和抗裂纹能力；(3)焊接线能量小，焊道窄，焊缝深宽比人，热影响区极窄，工件收缩和变形小；(4)焊接生产效率高，可进行精确焊接并易实现生产过程的自动化；(5)较易于实现一种材料和非对称接头的焊接；(6)可焊到性好，能够焊接其他焊接方法难以焊道的位置；(7)属于非接触焊接，接近焊区的距离比电弧焊的要求低，焊区材料

3、的疲劳强声比电子身可高J•(8)非常适合焊接薄板合金材料，尤其是卬刷电路板一类的电子器件的焊接；(9)激光不受电磁场影响，不存在X射线防护，也不需要真空条件。3、基本原理(1)激光焊接的基本过程使用经光学系统聚焦后具有高功率密度的激光束照射到焊接材料表面，利用材料对光能的吸收来对其进行加热、熔化，再经过冷却结品而形成焊接接头的一种熔化焊过程。(2)激光焊机理按激光器输出能量的方式不同，激光焊分为脉冲激光焊和连续激光焊，按激光聚焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分为传热焊和深熔焊。1)激光传热焊采用的激光器光斑上的功率密度

4、小于10叫11寸，激光将金属表面加热到熔点与沸点之间，焊接时，金属材料表面将所吸收的激光能转变为热能，是金属表面温度升高而熔化，然后通过热传导方式把热能传向金屈内部，使熔化区逐渐扩大,凝固后形成焊点或焊缝，其熔深轮廓近似为半球形。特点是：激光光斑上的功率密度小，很大一部分光被金属表面所反射，光的吸收率较低，焊接熔深浅，焊接速度慢。主要用于薄、小零件的焊接加工。2）激光深熔焊当激光光斑上的功率密度足够大时（大于等于106W/cm2），金屈在激光的照射下被迅速加热，其表面温度在极短的时间内升高到沸点，是金属熔化和汽化。当金属

5、汽化吋，所产生的金属蒸汽以一定的速度离开熔池，金属蒸汽的溢出对熔化的液态金属产生一个附加压力，使熔池金属表面向下凹陷，在激光光斑下产生一个凹坑。当光束在小孔底部继续加热汽化时，所产生的金属蒸汽一方面压迫坑底的液态金屈是小坑进一步加深，另一方而，向坑外飞出的蒸汽将熔化的的金屈挤向熔池四周。这个过程连续进行下去，便在液态金属中形成一个细长的空洞。当光朿能力所产生的金属蒸汽的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后，小孔不再继续加深，形成一个深度稳定的孔而进行焊接，因此称之为激光深熔焊。（3）激光焊过程中的几种效应小孔效应、等

6、离子体屏蔽效应、等离子体的负面效应、壁聚焦效应、净化效应4、激光焊接设备的组成激光器、光学系统、激光加工机、辐射参数传感器、工艺介质输送系统、工艺参数传感器、控制系统、准直用He-Ne激光器5、激光焊新方法（1）激光填丝焊；（2）激光-电弧符合热源焊接;（3）双束激光焊；6、激光焊接在工业中的应用情况（1）激光焊接在国外汽车工业中的应用1）白车身激光焊接汽车工业屮的在线激光焊接大量用在白车身冲压零件的装配和连接上。主要应用包括车顶盖激光焊、行李箱盖激光钎焊及车架激光焊接。另一项比较重耍的车身激光焊接应用,是车身结构件（包

7、括车门、车身侧围框架及立柱等）的激光焊接。采用激光焊的原因是可捉高车身强度，并可解决一些部位难以实施常规电阻点焊的难题。2）不等厚激光拼焊板车身制造采用不等厚激光拼焊板可减轻车身重量、减少零件数量、提高安全可靠性及降低成本。3）齿轮及传动部件焊接20世纪80年代末，克莱斯勒公司的Kokomo分公司购进九台6kWCO2激光器,用于齿轮激光焊接,生产能力捉高40%o90年代初，美国三大汽车公司投入40多台激光器用于传动部件焊接。奔驰公司经研究利用激光焊接代替电子束焊接，因为前者焊缝热影响区小。美国福特汽车公司用4。7kWCO

8、2激光器焊接车轮钢圈,钢圈厚1mm,焊接速度为2o5m/min。该公司还采用带冇视觉系统的激光焊接机,将六根轴与锻压出來的齿轮焊在一起，成为轿车口动变速器的齿轮架部件,生产率为200件/h。（2）光纤激光焊在造船及海洋工程方面的应用廿前，许多轮船都是先制造出许多独立的局部组件结构单元，再在水中的船台上一个个进行组装。