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《高能焊教案第1章激光焊第7節(jié).激光電弧復(fù)合焊.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第一章：激光焊接第1章激光焊接第7節(jié)、激光電弧復(fù)合焊1激光電弧復(fù)合焊接（laser-archybridwelding）什么是激光-電弧復(fù)合焊接？將激光束和電弧通過一定方式的組合后，作為復(fù)合熱源來實現(xiàn)焊接的過程。右圖所示：laserbeamandMAG-arc激光+熔化極電弧焊（惰性氣體+氧化性氣體）第1章激光焊接2激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹激光焊優(yōu)勢：激光焊接是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的高能束熔化焊接方法，激光焊接具有加熱集中、母材熱損傷小、焊件變形小精度高，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等特點，在汽車、航空航天、機械、電子等制造業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。局限：然而激光焊接對于焊件的裝配精度要求高，
2、新型高強鋼和金屬基復(fù)合材料激光焊還存在易產(chǎn)生焊接裂紋、接頭性能惡化的工藝問題；同時，激光焊接設(shè)備一次性投資比常規(guī)焊接方法大得多。改善：有必要對激光焊接技術(shù)進一步改善，以更為充分利用昂貴激光設(shè)備進行優(yōu)質(zhì)高效焊接，并克服上述缺點。方法：將普通熱源與激光相結(jié)合起來的復(fù)合焊接技術(shù)是近年來的一個重要發(fā)展方向。近年來，美、日、德十分重視復(fù)合激光焊接技術(shù)的研究并已開發(fā)多種復(fù)合激光焊接技術(shù)。第1章激光焊接3Steen首創(chuàng)：激光—電弧復(fù)合熱源焊接方法早在20世紀(jì)80年代就由英國學(xué)者Steen提出，但自此以后很長時間內(nèi)，科技工作者們并沒有對其做更深一步的研究與發(fā)展?，F(xiàn)實應(yīng)用：穩(wěn)定的加工是近幾年才出現(xiàn)的，這主要得益
3、于激光技術(shù)以及弧焊設(shè)備的發(fā)展，尤其是激光功率和電流控制技術(shù)的提高。繼續(xù)研發(fā)：近年來，研究人員已經(jīng)重新把注意力轉(zhuǎn)移到這項技術(shù)上，并且嘗試著結(jié)合激光與電弧的各自優(yōu)點使兩者獲得最佳配合。激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹第1章激光焊接4復(fù)合焊接的特點：復(fù)合焊接時，激光產(chǎn)生的等離子體有利于電弧的穩(wěn)定；復(fù)合焊接可提高加工效率；可提高焊接性差的材料諸如鋁合金、雙相鋼等的焊接性；可增加焊接的穩(wěn)定性和可靠性；通常，激光加絲焊是很敏感的，通過與電弧的復(fù)合，則變的容易而可靠。激光-電弧復(fù)合主要是激光與TIG、Plasma以及MAG。通過激光與電弧的相互影響，可克服每一種方法自身的不足，進而產(chǎn)生良好的復(fù)合效應(yīng)。例如，M
4、AG成本低，使用填絲，適用性強，缺點是熔深淺、焊速低、工件承受熱載荷大。激光焊可形成深而窄的焊縫，焊速高、熱輸入低，但投資高，對工件制備精度要求高，對鋁等材料的適應(yīng)性差。激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹第1章激光焊接5激光焊接由于產(chǎn)生了等離子體云，使能量利用率降低；而且等離子體對激光的吸收與正負(fù)離子密度的乘積成正比。如果在激光束附近外加電弧，電子密度顯著降低，等離子云得到稀釋，激光的吸收率大大提高。同時，電弧也對焊接母材進行預(yù)熱，使母材溫度升高，也使激光的吸收率進一步提高。所以，焊接熔深大大增加。另外，電弧的能量利用率高，從而使總的能量利用率提高。激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹第1章激光焊接6激
5、光焊接由于熱作用區(qū)域很小，母材端面接口容易發(fā)生錯位。而電弧的熱作用范圍較大，可以緩和對接口的要求，減少錯位；同時由于激光束對電弧的聚焦、引導(dǎo)作用，電弧的焊接質(zhì)量和效率得到提高。激光焊接時峰值溫度高，溫度梯度大，冷卻、凝固很快，容易產(chǎn)生裂紋和氣孔。電弧的熱作用范圍、熱影響區(qū)較大，使溫度梯度減小，降低冷卻速度，使凝固過程變得緩慢，減少或消除氣孔和裂紋的生成。由于電弧焊接容易使用添加劑，可以填充間隙，采用激光電弧復(fù)合焊接的方法能減少或消除焊接后接口部位的凹陷。激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹第1章激光焊接7Laser-MAG的復(fù)合效應(yīng)表現(xiàn)在：電弧增加了對間隙的橋接性，其原因有二：一是填充焊絲，二是電弧
6、加熱范圍較寬；電弧功率決定焊縫頂部寬度；激光產(chǎn)生的等離子體，減小了電弧引燃和維持的阻力，使電弧更穩(wěn)定；激光功率決定了焊縫的深度；更進一步講，復(fù)合導(dǎo)致了效率增加以及焊接適應(yīng)性的增強。激光電弧復(fù)合對焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應(yīng)，一是較高的能量密度導(dǎo)致了較高的焊接速度，工件對流損失減小；二是兩熱源相互作用的疊加效應(yīng)。焊接鋼時，激光等離子體使電弧更穩(wěn)定，同時，電弧也進入熔池小孔，減小了能量的損失。激光—電弧復(fù)合的發(fā)明、發(fā)展介紹第1章激光焊接8激光-電弧復(fù)合方式分類方法之一：（按激光與不同的電弧組合而分類）激光+電弧作為一種復(fù)合熱源，激光和電弧組合方式如下：激光束+TIG激光束+GMAW（
7、熔化極氣保焊）包括有：a.激光束+MIGb.激光束+MAG3.激光束+Plasma.第1章激光焊接9激光-電弧復(fù)合焊分類方法之二：（按照激光和電弧主輔關(guān)系分類）包括三種主要的方法：電弧加強激光焊接激光輔助電弧焊接電弧激光順序焊接第1章激光焊接10激光-電弧復(fù)合焊接有以下特點：(1)可降低工件裝配要求，間隙適應(yīng)性好。(2)復(fù)合焊接利用電弧的復(fù)合作用，在保證大熔深的同時適當(dāng)增加熔池寬度，降低凝固速度，
