現(xiàn)代焊接技術(shù)

1、現(xiàn)代焊接方法分類的依據(jù)：母材是否熔化現(xiàn)代焊接方法分類的依據(jù)：母材是否熔化：液相連接：母材熔化；固相連接：母材不熔化。（釬焊：固（釬焊：固液相接）液相接）固相連接：壓力焊：塑性變形（主因）。；擴(kuò)散連接：界面擴(kuò)散（主因）。。激光焊特性：激光焊特性：1、單色性（高能量）、單色性（高能量）；2、方向性（高能量密度）、方向性（高能量密度）；3、相干性（高能量密度）、相干性（高能量密度）。激光焊的兩種類型：激光焊的兩種類型：傳熱焊（薄板）：ρp10

2、^6wcm2，液態(tài)熔池：匙孔狀；液態(tài)金屬不規(guī)則波動(dòng)。焊縫成形：HB大，焊縫變形小。激光焊匙孔焊（深熔焊）原理激光焊匙孔焊（深熔焊）原理1、高能量密度激光照射工件，母材熔化并汽化，形成金屬蒸汽。2、金屬蒸汽的反作用力使液態(tài)熔池凹陷。3、由于光壁聚焦效應(yīng)，激光深入熔池內(nèi)部，形成匙孔。4、當(dāng)金屬蒸汽的反作用力使液態(tài)金屬表面張力和重力平衡時(shí)，匙孔穩(wěn)定。5、當(dāng)工件移動(dòng)時(shí)，液態(tài)金屬凝固形成焊縫。激光焊中的等離子體激光焊中的等離子體形成原因：金屬蒸汽

3、和保護(hù)氣體：吸收激光，產(chǎn)生電離，形成等離子體。危害：危害：1、在熔池上方吸收激光，對(duì)熔池形成屏蔽；2、對(duì)激光形成散射，形成圖頂狀焊縫。防止措施：1、對(duì)于熔池上方通惰性氣體；2、對(duì)熔池上方通低溫氣體；3、采用高頻脈沖激光焊；4、采用短波長(zhǎng)激光。激光器組成：工作介質(zhì)，激勵(lì)源，光子諧振腔。激光器組成：工作介質(zhì)，激勵(lì)源，光子諧振腔。激光的產(chǎn)生原理：激光的產(chǎn)生原理：1、受激輻射：高能級(jí)粒子受到光子作用，向低能級(jí)躍遷，并發(fā)射出于入社光子相同的光子的

4、過程。2、工作物質(zhì)：激光活性物質(zhì)：合適的能級(jí)及適當(dāng)?shù)募?lì)。3、粒子的反轉(zhuǎn)：平衡態(tài)時(shí)，高能級(jí)粒子數(shù)少于低能級(jí)粒子數(shù)；反轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，高能級(jí)粒子書多余低能級(jí)粒子數(shù)。原理：在外界激勵(lì)作用下，工作物質(zhì)產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，高能級(jí)粒子發(fā)生受激輻射，在光學(xué)諧振腔的作用下，產(chǎn)生大量的固態(tài)受激輻射光子，耦合形成激光。光學(xué)諧振腔的作用：光學(xué)諧振腔的作用：1、提供正反轉(zhuǎn)，保證產(chǎn)生大量固態(tài)受激輻射光子；、提供正反轉(zhuǎn)，保證產(chǎn)生大量固態(tài)受激輻射光子；2、耦合輸出激光；、耦合

5、輸出激光；3、保證激光單色性和方向性。、保證激光單色性和方向性。激光器的分類：氣體激光器和固體激光器透射式（固體激光器）和反射式（co2氣體激光器）Cu和Si為什么能做反光材料？為什么能做反光材料？Cu：對(duì)co2激光反射率高；破壞閥值高；不易拋光，成本高；Si：對(duì)co2激光反射率低（鍍銀）；破壞閥值低（激光功率小）；熱穩(wěn)定性好，熱變形小，易拋光。熔池的行為特征：熔池含高流動(dòng)波動(dòng)熔池的行為特征：熔池含高流動(dòng)波動(dòng)1、熔深周期性變化；2、形成

6、層狀結(jié)構(gòu)；3、焊根部形成細(xì)晶；4、易形成氣孔。滅，轉(zhuǎn)移弧形成；聯(lián)合?。合日龢O接壓縮噴嘴，非轉(zhuǎn)移弧；2、將正極轉(zhuǎn)到工件上，聯(lián)合弧形成。等離子弧焊電源接法：直流正接等離子弧焊電源接法：直流正接（W極——陰極負(fù)極熔深大，好）；直流反接（W極接正極，工件接負(fù)極不好）破壞氧化膜，鎢極燒損嚴(yán)重，熔深小。等離子弧焊類型等離子弧焊類型1、小孔穿孔焊2、熔融焊（無匙孔）3微束焊壓縮噴嘴直徑小1、弧焊電源弧焊電源1、外特性：垂直外特性；2、空載電壓：先Ar

7、起弧，在ArHeH2。空載電壓：UArUArHeH2；焊槍：對(duì)焊槍的要求：焊槍：對(duì)焊槍的要求：1、鎢極與壓縮噴嘴間應(yīng)絕緣；2、離子氣和保護(hù)氣應(yīng)分別通入焊接槍并獨(dú)立控制；3、可對(duì)壓縮噴嘴和鎢極分別水冷；4、鎢極與壓縮噴嘴應(yīng)嚴(yán)格同軸。2、壓縮噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)：壓縮噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)：1、孔道直徑dn；2、孔道長(zhǎng)度L0；3、壓縮角α。微電子束焊工藝參數(shù)之間的相互作用：微電子束焊工藝參數(shù)之間的相互作用：1、焊接電流：I太大，燒穿，hb較小；I大，小孔

8、效應(yīng)大，h和hb大。2、焊接速度：v大。熱輸入小，h小；h要求一定時(shí)，v要小，熱輸入要小，否則易產(chǎn)生雙弧燒損。3、離子氣：流量LI:I一定時(shí)，熱輸入大，LI大；Q一定時(shí)，LI大，I小；LI一定時(shí)，I大，Q大4、保護(hù)氣：Lb太小沒保護(hù)效果差；Lb太大，易形成紊流。LILb應(yīng)保持適當(dāng)。5、噴嘴到工間距離d（5mm）：d太大，電弧熔透減?。籨太小，易產(chǎn)生飛劍并附著，形成雙弧。雙弧現(xiàn)象：雙弧現(xiàn)象：1、雙?。骸㈦p?。恨D(zhuǎn)移弧（鎢極—工件間）；串聯(lián)弧

9、（鎢極—噴嘴—工件間）。2、形成機(jī)理：、形成機(jī)理：壓縮噴嘴孔道周圍的冷氣膜中戴少量帶點(diǎn)粒子，經(jīng)壓縮噴嘴傳遞小電流，稱為“噴嘴電流”。當(dāng)冷氣膜被擊穿時(shí)，帶電粒子數(shù)劇增，使噴嘴電流急劇增大，形成雙弧。3、影響冷氣膜擊穿的因素：、影響冷氣膜擊穿的因素：1、鎢極與壓縮噴嘴同軸度差；2、壓縮噴嘴冷卻差；3、壓縮噴嘴孔徑比太大；4、壓縮噴嘴上有飛劍氧化物。4、后果：、后果：1、破壞熱壓縮效應(yīng)，電弧穩(wěn)定性變差；2、導(dǎo)致壓縮噴嘴損壞，焊接過程中斷。5、

10、防治措施：、防治措施：1、保證鎢極與壓縮噴嘴嚴(yán)格相同；2、加強(qiáng)壓縮噴嘴的冷卻；3、減小壓縮噴嘴孔徑比；4、增大工件與噴嘴距離，并及時(shí)清理噴嘴；5、降低轉(zhuǎn)換電流。等離子弧焊工藝穩(wěn)定性：等離子弧焊工藝穩(wěn)定性：工藝穩(wěn)定性較差改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：1、采用較小的壓縮效應(yīng)；2、采用分體式焊槍，減少雙?。?、改善設(shè)備性能和過程控制方法；4、對(duì)焊接過程進(jìn)行閉環(huán)控制；5、采用脈沖等離子弧焊。等離子弧焊的優(yōu)點(diǎn)等離子弧焊的優(yōu)點(diǎn)：脈沖等離子弧焊：脈沖等離子弧焊