現(xiàn)代焊接技術(shù)

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1、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-液相接）固相連接：壓力焊：塑性變形（主因）。<壓力大，焊接時(shí)間短>；擴(kuò)散連接：界面擴(kuò)散（主因）。<壓力小，高溫，焊接時(shí)間長(zhǎng)>。激光焊特性：1、單色性（高能量）；2、方向性（高能量密度）；3、相干性（高能量密度）。激光焊的兩種類型：傳熱焊（薄板）：ρp<10^6w/cm2液態(tài)熔池：半球形，液態(tài)金屬環(huán)流。焊縫成形：H/B不大，焊接變形大；匙孔焊（厚板）：ρp>10^6w/cm2，液態(tài)熔池：匙孔狀；液態(tài)金屬不規(guī)則波動(dòng)。焊縫成形：H/B大，焊縫變形小。激光焊匙孔焊（深熔焊）原理1、高能量密度激光照射工件，

2、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形成原因：金屬蒸汽和保護(hù)氣體：吸收激光，產(chǎn)生電離，形成等離子體。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。激光的產(chǎn)生原理：1、受激輻射：高能級(jí)粒子受到光子作用，向

3、低能級(jí)躍遷，并發(fā)射出于入社光子相同的光子的過程。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：1、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；3、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？Cu：對(duì)co2激光反射率高；破壞閥值高

4、；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?。?；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)1、熔深周期性變化；2、形成層狀結(jié)構(gòu)；3、焊根部形成細(xì)晶；4、易形成氣孔。為什么激光焊不容易形成熱裂紋？熱裂紋敏感度不高：1、凝固速度快，S、P不易偏析；2、激光凈化效應(yīng)，降低焊縫S、p含量；3、形成相變壓應(yīng)力。離焦量F：工件上表面與激光焦表面的距離。正離焦量（F>0）；負(fù)離焦量（F<0）薄板：正離焦量厚板：負(fù)離焦量電子束焊原理：1、給陰極通電流，陰極被加熱產(chǎn)生電子；2、在陰極和陽(yáng)極之間加強(qiáng)電場(chǎng)，使電子加速，具有高能量（

5、加速電壓）；3、電子經(jīng)靜透鏡和磁透鏡兩次聚焦，具有高能量密度；4、光電子束轟擊工件，材料熔化并蒸發(fā)，金屬蒸氣的反作用力使液態(tài)熔池凹陷；5、當(dāng)金屬蒸汽的反作用力、液態(tài)金屬的重力表面張力平衡時(shí)，形成穩(wěn)定匙孔。6、液態(tài)金屬凝固形成焊縫。電子束焊的特點(diǎn)1.高能量密度，焊縫密度比大2.熱變形，焊縫強(qiáng)度高3.可控性好，控制響應(yīng)快4.材料的運(yùn)用廣5.工件尺寸，形狀受真空的限制6發(fā)生x射線，嚴(yán)加防護(hù)7電子束受磁力干擾8對(duì)對(duì)中調(diào)整要求高電子槍（核心）作用：陰極產(chǎn)生加速陰陽(yáng)極間強(qiáng)電場(chǎng)聚焦電子束（靜透鏡：柵極；磁透鏡）磁偏轉(zhuǎn)線圈——1、電子束偏轉(zhuǎn)2、電子槍偏轉(zhuǎn)3、工件偏轉(zhuǎn)避免措施金屬蒸汽進(jìn)入電子槍：1、電子散

6、射，能量降低；2、高壓擊穿（最怕發(fā)生）。真空系統(tǒng)：低真空（10~1pa）：機(jī)械泵高真空（10^-1~10^-3pa）：機(jī)械泵+擴(kuò)散泵分子泵接頭設(shè)計(jì)焊縫可達(dá)性好：1、有足夠?qū)挾仍试S電子束通過；2、工件處于電子束工作距離之內(nèi)；3、電子束工作距離內(nèi)無干擾磁場(chǎng)。電子束焊工藝參數(shù)：1、加速電壓Ua；2、束流Ib；3、焊接速度v；4、聚焦電流If；5、工作距離d——聚焦。電子束焊的特有缺陷1、熔深不均勻：改變方法：1、變焦點(diǎn)焊；2、增大匙孔；3、電子束掃描；4、散焦適度2、焊縫偏離干擾磁場(chǎng)——退磁把它放到交變磁場(chǎng)中；溫度加熱到居里點(diǎn)以上等離子弧形成原理1、將鎢極內(nèi)縮在壓縮噴嘴內(nèi)，迫使電弧只能由壓縮噴

7、嘴中釋放出來；2、在鎢極與壓縮噴嘴間通李子奇，對(duì)鎢極高頻激發(fā)產(chǎn)生電子；3、電子與離子氣分子碰撞，形成帶電粒子，帶電粒子與電子、離子氣分子形成反復(fù)碰撞；4、離子氣分子產(chǎn)生“雪崩”式電離，形成等離子弧。等離子弧是壓縮電弧。三個(gè)壓縮作用：1、機(jī)械壓縮：前提條件；2、熱壓縮：本質(zhì)因素；3、電磁壓縮：附加作用。不同：能量密度：10^6w/cm2；電弧形態(tài)：柱狀；熱量來源：弧柱區(qū)的等離子體；電弧靜特性：電弧電壓高。等離子弧的類型：非轉(zhuǎn)移?。é裵