激光焊接技術精選(九篇)

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第1篇：激光焊接技術范文

關鍵詞：激光焊接　功率密度　熔焊　應用

中圖分類號：TH11　文獻標識碼：A　文章編號：1007-3973(2011)004-040-01

激光焊接是利用激光束聚焦后所獲得的能量高，方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位，使光能轉化為熱能，從而熔化金屬進行焊接的一種工藝方法。激光焊接在機械，汽車，鋼鐵，造船，航空航天等行業得到了日益廣泛的應用，并促進了技術的發展和進步。

1　激光焊接的工作機理

20世紀60年代以來，隨著CO2，YAG等激光器的誕生，他們廣泛應用于焊接中，激光焊接的工作機理按激光器所提供的功率密度的大小可分為兩種：其一是激光傳熱熔化焊，工件表面吸收射激光，然后通過熱傳導而形成一定體積的熔池，這類激光器的功率密度為105～106w／cm2。另一種為激光深熔焊，它是由于材料在高的功率密度下瞬間汽化而形成圓孔空腔，隨著激光束和工件的相對運動似的遠控附近的金屬熔化，流動，封閉，凝固連接形成焊縫，這類激光器的功率密度為106～108w／cm2。

2　激光焊接的主要特性

與其他焊接方法相比，激光焊接的主要優點有：

(1)激光焊接的功率密度大，方向性強

(2)激光焊接速度快，深度大，變形小

(3)激光焊接設備簡單，可直接在大氣中焊接，不需要真空或惰性氣體的保護，便于用于實際生產。

(4)由于激光束能利用反射面將其向任何方向彎曲或聚焦，所以適合于焊接較復雜的零件。

(5)激光焊接還可以應用于異種金屬材料的焊接，甚至可以焊接玻璃鋼等非金屬。

但激光焊接也有一定的局限性：

(1)焊接裝配精度極高，因為激光束的光斑很小，焊縫很窄，不加任何填充材料，否則極易造成焊接缺陷

(2)激光焊接設備費用很高，一次性投資很大

3　影響激光焊接質量的因素

激光焊接參數是決定焊接能力的重要因素，直接影響焊接質量，因此必須對激光焊接的工藝參數進行研究和控制，才能有效采用激光焊接技術。

主要的工藝參數有：激光輸出功率，激光輸出波形，激光脈沖寬度，離焦量和焦距，焊接速度，材料的吸收率，保護氣體等。

激光的輸出功率和焊接速度影響著焊接溫度，熔池的大小和熔池的深度，顯著影響著焊接的質量。脈沖寬度影響著熔深和HAZ，對焊接質量也能產生很大的影響。焊接時光束的焦距和離焦量影響著能量密度，采用短焦距可獲得較高的能量密度，光斑小，但要求工件的間距要小。激光束與材料吸收的相容性對材料的吸收率影響很大，它也影響著熔池中溫度升高的趨勢，對焊接熱循環及焊接接頭的質量造成一定的影響。另外保護氣體也影響著焊接的質量，激光焊接中常使用惰性氣體來保護熔池，一般用氮氣，氬氣，氦氣，但氦氣成本最高，防氧化性能最好，不易形成等離子體氬氣防氧化性能也好，但易電離，常用于鋁鈦作保護氣，氮氣成本最低，一般應用于不銹鋼的焊接。

4　激光焊接在現代工業中的實際應用

在發達國家中，激光焊接已得到了普遍的應用，以汽車業為例，世界許多大的汽車生產商車身都采用激光焊接，車身通常是由一個大的沖壓件經過激光焊將平板坯拼接而成，由于激光焊接小的體積變形，幾乎沒有扭曲，配合機器人的自動化操作，可得到符合條件的車身，節省勞力和成本。同時激光焊接還可以將不同厚度，不同材質，不同強度的數塊板坯焊在一起，用來壓制大型的覆蓋件，這樣可減少沖模，焊接設備和工具，提高部件的精度，改善零件的整體性。

在國內，激光焊接在對板材拼接的焊接，多聯齒輪的焊接，雙金屬鋸條的焊接等激光焊接工藝都有一定的研究。中科院長春廣電研究所利用CO2激光器焊接雙金屬焊條，焊接功率為700K，焊速2m／min，焊后經過高溫回火，得到電子束焊接的質量，使用壽命極高。上海光電研究所和華中科技大學聯合應用國產大功率C02激光器進行齒輪深熔焊接，得到焊接深度4mm，深寬比為2：1的焊縫。為解決武漢鋼鐵公司和東風汽車公司車身激光焊接的需要，我國研制了一套激光焊接設備，解決了高功率CO2焊接設備的關鍵技術，對開展4～6mm激光焊接提供了重要作用。

5　結束語

雖然激光技術僅有幾十年廣泛發展的歷史，但隨著科技的進步以及焊接與激光的緊密結合，激光焊接以其高的能量密度，方向性強及變形小的優勢正逐步應用于制造業，國防工業，粉末冶金領域，電子工業，生物醫學等領域，相信不久的將來，激光焊接技術會得到更為廣泛的應用，極大地促進工業的發展和人類的文明和進步。

參考文獻：

[1]張永康.激光焊接技術[M].化學工業出版社，2004：68-76.

[2]鄭啟光，激光先進制造技術[M].華中科技大學出版社,2001：110-120.

第2篇：激光焊接技術范文

【關鍵詞】塑料；加工；激光；焊接

激光焊接技術是通過該運用激光束產生的熱量熔化塑料接觸面，最終把熱塑性片材、薄膜和模塑零部件粘結在一起。塑料的激光焊接技術是在利用激光束與有機高分子物質的作用以此達到對塑料的焊接和處理等加工的目的。激光加工技術是一種包括光、機、電和材料等多門學科在內的綜合技術。激光加工無需接觸加工面便能進行焊接，不僅能完成各類形狀復雜塑料的高精度焊接，不會存在刀具磨損和更換刀頭等工序，速度快、噪聲小，推廣價值很大。將激光技術與計算機控制技術相結合，能更好的實現激光加工全自動化，其優勢和應用價值相當大。

1.激光焊接技術的工作原理及其特點

塑料的激光焊接會在很大程度上與焊接材料相關。一般的激光焊接主要是通過激光透射焊接，一方面要求這個激光輻射能穿透零件，另一方面要求零件具有強列的吸收性能。在采用這種焊接技術的時候，要注意避免2個焊接件相互間的裂縫。在進行激光焊接時，吸收性的零件升溫并且局部熔化，通過熱傳導將能量傳遞到透光的零件，通過外部的壓力將2個零件緊密結合在一起。所吸收的近紅外線激光轉化為熱能，將兩個部件的接觸表面熔化，最終形成焊接區。這種焊接方法能夠形成超過原材料強度的焊接縫。

當前，我國市場上廣泛運用的塑料焊接技術主要有振動摩擦焊接、熱板式塑料焊接及超聲波焊接等，主要是用在用于連接敏感性塑料制品、幾何形狀復雜的塑料件以及潔凈度要求高的塑料制品上。

使用激光焊接技術來熔接塑料部件，具有很多其他傳統方法不可比擬的優點：焊接縫尺寸精密、不透氣及不漏水；激光焊接的接縫牢固且潔凈，可以將很難連接的改性橡膠及玻纖填充的熱塑性塑料進行焊接；能獲得高精度的焊接件。在焊接的時候，樹脂降解少，基本不會產生碎屑和飛邊，部件表面能夠精密連接；焊接設備不需要和被黏結的塑料零部件相接觸，與其他熔接方法比較，大幅減少制品的振動應力和熱應力；最小化熱損壞和熱變形，可以將不同組成或不同顏色的樹脂黏結在一起；可焊接尺寸極小或外形結構復雜的零件，對有些復雜零件甚至可以進行“穿透焊接”；無振動技術能產生氣密性的或者真空密封結構；能夠將多種不同塑料焊接起來，而其他焊接方法有較大限制；設備自動化程度高，能方便用于復雜塑料零部件加工。非常適合運用在外形（甚至是三維） 復雜塑料品的焊接上；能夠焊接其他方法不易達到的區域。

因為激光焊接具有上述眾多優點，因此尤其適合運用在對于清潔焊接方式要求高的焊接加工中，如可以運用在含線路板的塑料制品和醫療設備中。

2.塑料材料對激光焊接的適應性

激光焊接塑料材料必須對激光有吸收，否則就不能完成塑料的激光焊接。絕大多數本色的塑料和許多有色的半透明塑料都能采用激光焊接，例如聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）等材料。對于吸收率低的熱塑性塑料，首先要選擇合適的激光種類；二是在其中添加炭黑等激光增敏劑，能有效提高塑料對近紅外激光的吸收率。通過對各種塑料材料對激光反射率和透過率的研究，可以解決激光焊接塑料的材料等問題。

激光焊接方式并不是適用于所有的材料，在以下材料中不適宜適用：高性能聚合物，如PPS，聚（PEEK）和LCP等材料中，因為這些材料對于近紅外光的透射率很低，不適合適用激光焊接方式；如果兩種材料中都有炭黑時，因為二者都為黑色，就不能焊接在一起。同時，兩種對近紅外線激光都透射的材料（通常是透明的或者白色的），因為會很少的吸收近紅外光，不能使用激光焊接。而在很多工業塑料上，這些產品都要求透明。由于許多礦物填充的化合物能夠吸收近紅外線激光，所以通常不適合用激光焊接。高填充的玻纖增強物能夠改變近紅外線激光的透射率，降低焊接效率。不過原料供應商的配方中的玻纖含量通常不會超過這個限度。

3.激光焊接技術的運用

激光焊接技術起源于20世紀70年代，但是它的造價比較高，不能與更早的振動焊接技術、熱板焊接技術相競爭。但是，在20世紀90年代中期，激光焊接技術所需要的設備費用大大降低，這種技術慢慢的真正走進工業應用當中，并被人們所認可。

塑料的激光焊接技術主要用于普通焊接技術難以適應的塑料制品（如高密度線路板）、形狀復雜的塑料件以及有嚴格潔凈要求的塑料制品（如醫藥設備、電子傳感器等）等。激光便于計算機控制，采用光纖激光器輸出激光束可使激光靈活地達到零件各個微小部位，能夠焊接其他焊接方法不易達到的區域。傳統焊接技術無法焊接的異型塑料也有機會加以良好焊接，如用激光可將能透過近紅外激光的聚碳酸脂（PC）和30% 玻纖增強的黑色聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）焊接在一起，而其他的焊接方法根本不可能將2種在結構、軟化點和增強材料等方面如此不同的聚合物連接起來。

激光焊接技術被廣泛運用在被黏接的非常精密的塑料零部件材料（如電子元件）或要求無菌環境（如醫療器械和食品包裝）中。激光焊接技術速度快，特別適用于汽車塑料零部件的流水線加工。另外，可以將激光焊接技術運用在那些很難使用其它焊接方法黏接的復雜的幾何體中。目前國內使用的塑料焊接技術主要有熱熔焊接、高頻焊接、振動摩擦焊接及超聲波焊接等。塑料的激光焊接技術在歐美發達國家已經得到了一定程度的應用。我國這方面的技術尚在起步階段。

近年來，激光二極管廣泛用于焊接及塑料的連接。激光焊接已用于制造汽車傳感器、調速控制箱及薄壁醫用管的精細焊接。激光焊接要求所焊接的2種塑料對同一波長的光有不同的反應，其中一種材料對激光必須具有穿透力，而另一種必須可被激光吸收，激光從上方接合處的穿透性元件傳到下方可吸收元件，這樣輻射能量就被轉化成局域性的熱能，此熱能導致塑料的熔化。而透明塑料部位的熔化是通過與非透明材料的接觸性熱傳導所致。在外部夾具的施壓下，由局部加溫而產生的焊接處熱膨脹可形成牢固接縫。

4.激光焊接技術幾種主要方法

根據激光器隨塑料零件移動方式的不同，可把激光焊接技術（方法）分成四種類型：

4.1順序型周線焊接

激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化，將塑料層逐漸黏結在一起；或者將被夾層沿著固定的激光束移動達到焊接的目的。

4.2同步焊接

激光束經自適應光學系統或光纖，使光能均勻地分布在整個焊縫結構上。由于使用的裝置很復雜，這種技術通常僅限于大批量焊接較大零件使用。

4.3準同步焊接

該技術綜合了上述兩種焊接技術。利用反射鏡產生高速激光束（至少10m/s的速度），并沿著待焊接的部位移動，使得整個焊接處逐漸發熱并熔合在一起。

4.4掩模焊接

激光束通過模板進行定位、熔化并黏結塑料，該模板只暴露出下面塑料層的一個很小、精確的焊接部位。使用這種技術可以實現小于10m的高精度焊接。

總之，激光技術發展到今天已經成為一門綜合性科學，并可大大加快塑料產品研發的速度，使塑料生產企業獲得更大的市場主動權。隨著塑料工業的發展，激光技術的大規模應用無疑會給塑料工業帶來革命性的影響，對于激光產品提供商來說，更是一種難得的機遇，也必然會推動激光技術的進一步發展。

【參考文獻】

[1]龐振華，宋杰，楊紹奎，馬躍新.激光塑料焊接技術及其典型應用[J].機電工程技術.2010（4）：17-19.

第3篇：激光焊接技術范文

【關鍵詞】激光焊接技術，粉末冶金材料，應用

1前言

由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優點，在某些領域如汽車、飛機、工具刃具制造業中正在取代傳統的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，釬焊和凸焊一直是粉末冶金材料連接最常用的方法，但由于結合強度低，熱影響區寬，特別不能適合高溫及強度要求高的場合，使粉末冶金材料的應用受到限制。近年來，我國從事這方面的研究工作的單位逐漸增多，改變了傳統的燒結和釬焊工藝，使連接部位的強度和高溫強度大大提高。

2激光焊接工藝特點

2.1影響焊接質量的主要因素

2.1.1材料成份合金元素的含量、種類對焊縫強度、韌性、硬度等力學性能影響很大。燒結低碳鋼、燒結Ni和Cu合金、Co合金在一定條件下，均能成功地進行激光焊接。燒結中碳鋼采取焊前預熱和焊后緩冷的措施也可保證焊接質量，降低裂紋敏感性，圖1表示了中碳鋼預熱和不預熱條件下焊縫區的顯微硬度分布，預熱時硬度降低，接頭韌性增加，因為組織由貝氏體和少量的珠光體代替了針狀馬氏體。

2.1.2燒結條件在氫氣、分解氨和真空中燒結的材料均能成功的進行激光焊接，在干凈的還原性氣氛中燒結的材料焊后出現的氣孔、孔洞、夾雜和氧化物較小；此外，合適的燒結溫度、保溫時間、壓力及溫度-壓力曲線也是焊接成功的重要保證。

2.1.3孔隙孔隙的數量、形態和分布影響材料的物理性能如熱傳導率、熱膨脹率和淬硬性等，這些物理性能直接影響材料可焊性[1]，使焊接較同成份的冶鑄材料相比難度加大。對于激光焊接零件來講，大量的孔隙會使焊接強度降低甚至焊接過程無法進行。

2.1.4密度致密而力學性能好的試樣較疏松而力學性能差的試樣在相同的條件下有更好的焊接性。低于一定的密度（

2.1.5焊前準備工作由于激光光斑很小，所以對間隙配合精度要求較高，對接時一般要求間隙在0.1mm以下，此外為減少氣孔等焊接缺陷，焊接部位必須去除氧化皮、油污并進行干燥。

2.2主要焊接工藝參數影響

焊接質量的主要工藝參數有：激光功率、焊接速度、透鏡焦距、聚焦位置、保護氣體等。激光功率和焊接速度是影響焊接質量的最主要參數，焊接厚度取決于激光功率，約為功率（kW）的0.7次方，通常功率增大，焊接深度增加；速度增加，熔深變淺，焊縫和熱影響區變窄，生產率增高。過大的焊接速度與焊接功率將增大氣孔和孔洞傾向。透鏡焦距由輸出激光的光斑直徑決定，兩者之間存在一最佳匹配值。一般說來，所須焊接的深度越深，透鏡焦距越長，短焦距透鏡對聚焦的要求較高，而且粉末冶金材料焊接時飛濺較大，透鏡污染嚴重；太長焦距的透鏡由于衍射使焦點變大，焦點處的能量密度不能達到最大值。國內一般采用透鏡聚焦光學系統，該系統只能用于激光功率較小的場合，較高的激光功率將引起透鏡焦點漂移，使焊縫的成形和質量較差。國外較高功率場合大都采用反射鏡聚焦光學系統，由于冷卻條件好，熱穩定性好，焊縫成形均勻美觀，焊接質量可靠。

3焊接質量檢測及分析

3.1焊接質量檢測

3.1.1外觀檢測觀察焊縫表面是否有孔洞、裂紋、咬邊、未焊透等明顯缺陷。

3.1.2無損檢測無損檢測的方法有：滲透探傷法；磁粉探傷法；射線探傷法；超聲波探傷法等，應根據需要進行選擇。

3.1.3力學性能檢測根據零件的工作狀態分別進行拉伸、彎曲、硬度、沖擊等試驗，如果斷裂在焊縫，說明焊接強度低于母材。

3.1.4微觀檢測采取金相分析焊縫的成形、微觀組織、焊縫缺陷，測試焊接區的顯微硬度分布，用掃描電鏡分析焊接區成份的變化等。

3.1.5特殊性能檢測對工作于特殊工作環境下的零件，還需進行耐腐蝕、疲勞等特殊性能測試。以上5種方法中，前兩種主要用于焊接生產線上，后三種主要用于試驗研究及抽樣調查中。

3.2缺陷分析

3.2.1氣孔和孔洞與冶鑄材料相比，粉末冶金材料的激光焊接中。最明顯的缺陷是氣孔和孔洞。氣孔和孔洞不僅影響外觀質量，更嚴重地削弱了焊縫有效承載面積，產生應力集中，降低了接頭強度。常見的氣孔形狀有線形、圓形、蜂窩形、條蟲形等。燒結材料內部的孔隙吸附了大量的氣體，在快速焊接中，來不及逸出而留在焊縫中。

3.2.2裂紋主要有冷裂紋、熱裂紋，金剛石工具中還易產生層間裂紋。冷裂紋主要產生于含碳量較高和合金成份較多的材料中，這類材料焊后產生脆性馬氏體，產生高的內應力從而引起裂紋。解決這類裂紋的辦法是焊前預熱、焊后緩冷，或者采用小規范的焊接參數。

3.2.3強度過低成份、燒結條件和后熱處理都能影響接頭強度。除去材料因素外，過多的氣孔和孔洞是造成接頭強度低的重要原因，其次材料的密度太低也使焊縫疏松，強度較低。

第4篇：激光焊接技術范文

1試驗條件及方法

試驗中的蒙皮材料為6156鋁合金，長桁材料為6056鋁合金，蒙皮和長桁厚度均為1.8mm，填充焊絲材料為直徑為1.2mm的ER4047鋁合金焊絲，它們化學成分及含量如表1所示。試驗所采用的2臺激光器為德國ROFIN-SINAR公司生產射頻激勵擴散冷卻CO2激光器，最大輸出功率分別為3kW和4kW，波長為10.6μm，最小光斑直徑均為0.16mm，模式均為TEM01，其能量分布為高斯模式。送絲系統采用奧地利福尼斯（Fronius）送絲系統，送絲速度在0.03~9.99m/min范圍內精確可調，保證焊絲勻速平穩地送達焊接位置。拉伸試驗在Instron5500R電子萬能材料試驗機上進行。

2斷裂行為試驗結果

基于前期工藝研究獲得優化的工藝參數基礎上，重點開展T型接頭的斷裂行為測試及評價研究工作。包括拉伸性能、剪切性能等靜載性能，其中拉伸性能包括：縱向拉伸性能（沿桁條方向的拉伸）和橫向拉伸性能（沿蒙皮方向的拉伸）兩種拉伸形式，拉伸速度均為2mm/min。

2.1縱向拉伸

縱向拉伸試件及其尺寸如圖1所示。對縱向拉伸試驗后的斷裂件進行分析。焊縫熔深不同，縱向拉伸斷裂的形式不一樣。通過試驗研究發現焊：T型焊接接頭在縱向拉伸下，主要有2種斷裂形式，如圖2所示。焊縫的斷裂形式、路徑和焊縫的熔深存在很大的關系：（1）當焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度的1/2時，其斷裂形式如圖2（a）所示，焊縫裂紋在焊趾處形成之后，沿著焊縫的下熔合線擴展，最后貫穿下熔合線斷裂；（2）而當焊縫的熔深大于蒙皮的厚度1/2時，其斷裂形式如圖2（b）所示，焊縫裂紋在一側焊趾處形成之后，裂紋沿下熔合線附近擴展，到達熔池底部之后，斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且這2種斷裂的機制一致，其斷口形貌掃描電鏡圖如圖3所示。可以發現：整個斷口由中心部位大量聚集的韌窩區和試樣邊緣少量平坦的剪切區組成，是金屬韌性斷裂2種宏觀斷裂模式——韌窩斷裂模式與剪切斷裂模式的組合。

2.2橫向拉伸

橫向拉伸試驗中，焊縫的斷裂形式與焊縫的熔深同樣存在的很大的關系：（1）當焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（a）所示，裂紋在焊趾處形成后，沿下熔合線擴展至最大熔深處后，再反方向斷裂于蒙皮母材；（2）當焊縫的熔深大于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（b）所示，裂紋在焊趾處形成后，焊縫沿下熔合線擴展到達熔深最大處，依然按照原來的方向斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且斷裂機制也一致。橫向拉伸試驗的斷口掃描電鏡圖如圖6所示。從斷口的掃描電鏡照片發現，焊縫處斷口為韌窩斷裂，但是韌窩較淺，且存在明顯的塑性斷裂，但其間也包含一定的脆性斷裂；而焊縫邊緣的斷裂其實呈現的是母材的斷裂形式。

2.3剪切性能

剪切試件及其尺寸如圖7所示。不同于縱向拉伸和橫向拉伸，T型接頭的焊縫剪切斷裂形式與焊縫的熔深不具有關聯性，其斷裂形式只有一種，如圖8所示。T型接頭剪切時起裂于蒙皮焊趾處，之后沿下熔合線附近擴展達到最大熔深處，T型接頭沿蒙皮母處斷裂。斷口的掃描電鏡圖如圖9所示。此斷裂形式主要是脆性斷裂，尤其是焊縫與桁條的結合部位，如圖9（b）所示，無韌窩存在主要是解理斷裂，此為脆性斷裂，而焊縫中心部位為韌窩斷裂，但是韌窩較淺。而圖9（d）為母材的斷裂，和圖6（c）一致。

3斷裂原因分析

通過對上述3種斷裂行為檢測結果對比發現，在2種拉伸及剪切試驗中，材料斷裂發生在蒙皮材料和焊縫之間的熔合區（及下熔合線區），所以下熔合區是焊縫強度的薄弱區。故對比焊縫的上、下熔合線區的金相組織，進行微觀組織分析。從圖10（a）~（b）可以看到在焊縫的熔合區靠近上、下熔合線附近，皆有沿熔合線垂直生長的柱狀晶，這是因為在焊接過程中形成的焊接熔池存在一定成分過冷區，晶體成長較快，柱狀晶前沿向熔池液相中凸出，并深入液相內較長距離，故柱狀晶較長。當晶粒生長繼續向熔池中心推進時，液相內部產生新的晶核。由于這些晶核周圍所處狀態相同，可以自由成長，因而形成了幾何形狀幾乎對稱的等軸晶粒。圖10（a）與（b）不同的是熱影響區。圖10（a）上熔合線的熱影響區中，未能看到明顯的晶粒晶界，這說明合金元素未能在晶粒晶界處有效析出；而圖10（b）可以看到下熔合線的熱影響區晶粒尺寸比靠近下熔合線的焊縫所形成的柱狀晶要大，而且晶粒的晶界非常明顯，這說明合金元素在晶界處大量析出。通過分析上下熔合線微觀組織的差別，可發現上熔合線附近的6056母材不但晶粒細小，而且有大量的亞晶粒。而下熔合線附近的6156母材晶粒粗大，而且晶界明顯。因此，上熔合線區的強度會比下熔合線區大；同時，對于T型接頭結構，焊縫的焊趾處往往也是應力集中的區域[7]。在上述2種原因的共同作用下，以上3種斷裂行為檢測中，斷裂均起裂于焊縫焊趾處，沿著下熔合線擴展的方式斷裂。在上述分析的基礎上，檢測T型接頭不同區域的顯微硬度。T型接頭顯微硬度及測定位置表2所示。可以發現：焊縫區域的硬度（94HV）低于長桁（114HV）及蒙皮（152HV），且上下熔合區的硬度軟化現象非常明顯，其中蒙皮側的熔合區的硬度低于長桁側的熔合區的硬度，這也充分證明，蒙皮側的熔合區是整個焊接接頭的薄弱位置。

4結論

第5篇：激光焊接技術范文

關鍵詞：旱作；集雨節水技術；永定區；推廣應用

中圖分類號：S31 文獻標識碼：A

1 推廣旱作集雨節水技術的必要性

永定區位于湖南省西北部，屬于典型的山區，中部平坦，山峰四面環峙，溪河深切。河流尚處于中、幼年階段，河谷狹窄，兩側山體陡峭，耕地主要分布于山坡中部和中下部，絕大多數為坡耕地。由于坡度大，水庫、池塘、河壩等水利設施有效灌溉面積多集中在地勢平坦的地區，地形部位較高的耕地靠天吃飯，受季節性干旱影響非常嚴重。雖然區內有豐富的水資源，但由于降雨集中在4～6月，每年7月下旬開始就出現持續高溫干旱，十年九旱。現區內有1座大型水庫；6座中型水庫；以及85座小型水庫；此外還包括各個山塘堤壩等，全區總蓄水量34187m3，有效灌溉面積11980hm2。全區有耕地面積（含園地面積）41553.33hm2，其中旱地面積11666.67hm2，基本得不到有效灌溉。為加快現代農業和新農村建設的步伐，切實提高旱作的綜合生產能力，永定區在2013年大力推廣了旱作集雨節水技術措施。

2 推廣旱作集雨節水項目主要措施

2.1 保障措施

2.1.1 成立集雨節水項目實施領導小組，加強組織領導

小組成員包括分管農業的區內干部、農業局、財政局、氣象局、科技局及示范地區政府等相關部門領導，各個部門聯合起來進行節水農業項目的推廣。

2.1.2 加大宣傳培訓力度

永定區開展節水農業項目時間較晚，且不具連續性，很多干部、群眾對節水農業還缺乏必要的了解，因此在區內開展各類宣傳培訓活動，從多個角度、通過多種形式引導村組干部與農民群眾對旱作節水技術有更多了解，使其掌握旱作節水農業的基本原理與技術要求，營造一個旱作節水農業項目實施的良好氛圍；具體措施包括技術培訓班、宣傳車、懸掛橫幅、張貼標語、電視臺報道、印發技術資料、組織群眾現場觀摩等。

2.1.3 部門聯動實現資源優化整合

由區政府為主導，組織其它各個部門共同參與協作，形成社會共同參與的工作機制。

2.2 主體技術措施

永定區集雨節水項目的主體技術措施包括以下幾個方面：

2.2.1 采取集雨補灌技術

因為永定區上半年雨水集中，地表徑流強烈，山塘、水庫比較少，因此體現出蓄水困難、耕地分散等特點。針對這種情況就遵循依山就勢的原則，在耕地附近雨水匯聚的地方修建雨窖、蓄水池等水利設施，收集上半年集中降水，主要應用于下半年季節性干旱的補充灌溉。集水池窖容積為15～25m3。建設程序包括地址選擇、土方開挖、混凝土材料構建并配套引水溝、沉砂地、跌水氹以及灌溉、窖蓋或圍欄等設施。

2.2.2 采用秸稈覆蓋技術與地膜覆蓋技術

秸稈覆蓋對維持土壤孔隙十分有利，覆蓋秸稈可改善土壤自身的積持水分能力，積聚降水，同時還可起到減少蒸發、壓制雜草、降低耗水的作用，改善作物的抗旱能力；同樣，地膜覆蓋技術也可以防止雨滴直擊土壤，防止雜草滋生，可起到保水保肥、降低耗水、促進作物成熟等作用。

2.2.3 推廣果園綠肥技術

在果園內種植毛苕子、滿園花等植物進行生物覆蓋，不僅可有效提高有機質的含量、改良土壤，而且可以培肥地力，提高土壤的保水保肥能力，提高果園產量，防止水土流失。

2.2.4 推廣起壟栽培技術

起壟栽培技術主要應用于塊根類作物，以馬鈴薯、紅薯等作物為主。起壟栽培能有效保持土壤耕作層水分含量，同時耕作層土質松軟，便于作物扎根，對作物抗旱保水起著重要的作用。

3 推廣旱作集雨節水措施的經濟效益

根據永定區的自然資源和農業生產特點，重點推廣了集雨節水補灌、聚壟栽培、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、果園綠肥等5項主要技術，推廣面積共370hm2，取得良好的成效。共增產水果、蔬菜、糧食與經濟作物572t，新增農業產值206萬元，農民新增純收入162.3萬元，項目新增投入產出比為1：5.4，經濟效益十分顯著（見表1）。

4 永定區推廣旱作集雨節水技術存在的問題及建議

4.1 存在問題

在集雨節水技術措施推廣過程中主要存在以下幾個方面的問題：

4.1.1 勞動力資源短缺

旱作節水技術需要投入一定勞動力，但現在農村勞動力向城市轉移，如果大面積推廣會出現勞動力資源短缺的現象，且如果管理不善可能出現入不敷出的問題。

4.1.2 資金投入不足

造成缺水面積比較大。

4.1.3 氣候原因

上半年雨水過于集中，導致區內多地漬澇成災，削弱了節水技術的抗旱保墑作用。

4.2 建議

4.2.1 針對不同作物采取不同的集雨節水技術措施

比如，糧食作物、一年生經濟作物可以推廣地膜覆蓋節水技術，以起到抗澇保溫的作用；起壟栽培則適用于烤煙、薯類作用；秋冬作物則可采用秸稈覆蓋技術，不過地形復雜、耕地不集中的山區則不主張采用秸稈覆蓋技術，以免增加二次搬運成本。

4.2.2 增加簡易節水池的數量

相比修建硬化標準蓄水池而言，簡易節水池的投資成本十分低廉。由于國家項目資金十分有限，所以可以考慮財政扶持，補助群眾挖掘簡易蓄水池，這樣既降低了成本，又擴大了受益面積，簡易水池簡便易操作，還可以重復使用，只需對農戶經過簡單宣傳培訓即可上崗。

4.2.3 國家應多投入專項資金用于開展集雨節水農業工作

第6篇：激光焊接技術范文

1焊接技術在火工品應用中的要求

一是焊縫寬度小，火工品體積通常較小，焊接區域缺乏可動空間，密封性要求高，采用一般的密封膠、整體封接均不可取；二是焊縫質量好，要求焊縫光滑、無氣孔，產品結構平整；三是熱影響區域小，由于火工品中裝有敏感藥劑，其熱影響區域要最小，否則制約火工藥劑的發揮。

2激光焊接技術的特點

通過激光的輻射能量達到有效焊接目的。工作過程為：以某種方法將激光活性介質比如CO2與其他氣體的混合氣體等加以激勵，實現在諧振腔中的多次振蕩，產生受激輻射光束，在接觸到工件時，工件會吸收其能量，溫度符合熔點時開始焊接。其特點有：一是深寬比高，焊縫寬度較小，熱影響區域小，產生的變形小，焊接速度快；二是焊縫質量高，沒有氣孔，焊縫具有強韌性。

3激光焊接在火工品中的應用

3.1激光焊接在火工品的密封性上應用以上的技術特點顯然符合火工品的生產工藝要求。火工品通常主要應用在武器系統、國防兵器體系中，導彈系統等之中。（1）火工品結構密封應用。通過對一種產品進行激光焊接技術的應用，采用激光束聚焦能量焊接殼體、電極塞，焊接焊接不需焊料加入，焊接熔深0.2～0.3mm，并且根本不影響殼體強度，焊縫緊密、光滑、寬度小。可以數字化控制焊接能量，保證每個產品可在顯微鏡下進行焊縫檢查。還可以通過將其和鋁墊圈密封方式比較，檢驗其焊接質量。方法是：對于鋁墊圈的密封實驗，由于鋁墊圈容易變形，因此用來密封殼體和電極塞，在兩者的底部涂以密封膠，將鋁墊圈、電極塞先后裝上，并且給予電極塞220kg的壓力，促其變形至槽內，從而實現密封，最后靜置固化。對于激光焊接密封的實驗，利用激光焊接的方法焊接殼體和電極塞，不適用鋁墊圈，裝配完成后對比兩組的氣密性。采用溫度沖擊試驗，常溫試驗后，再進行-40℃和+60℃溫度下的試驗。實驗結果顯示，鋁墊圈密封后的產品的氣密性減弱，發生漏氣問題；激光焊接技術應用的產品深熔性好，由于激光焊接焊縫處材料通過焊接母體熔融產生，焊縫的質量好。（2）火工品藥劑封裝工藝應用。火工品裝配需要將藥劑密封，以往采用涂膠的方式來密封、防潮、粘接，通常采用環氧密封膠，其弊端日益凸顯，比如手工利用竹簽涂覆，膠的用量多少難以把握，容易產生小氣孔，制約了產品的合格率、密封性；固化膠的金屬粘連強度、力度各有不同、能力有限；固化膠固化后和金屬材料收縮率有差異，制約產品的密封性、長貯性，如今已經不能適用先進工藝的要求。采用激光焊接技術將火工藥劑整體密封在金屬殼內，能夠增強火工品的貯存壽命，防止藥劑受潮失效問題發生。若對已經裝有火工藥劑的產品焊接危險性大，因此，焊接的熱影響區域要小，激光焊接工藝正好符合。有對一種雷管進行的管殼密封焊接實驗，將I-INS炸藥裝入雷管，在實施焊接的過程沒有發生爆炸，最后還進行氦質譜泄露實驗，密封性相比采用固化膠密封性好。

3.2激光焊接技術在火工品結構連接上的應用（1）外部連接。火工品外部鏈接材料單薄，螺紋連接基本難以完成。連接處的連接強度有一定要求。一般的焊接可能將薄壁擊穿，產生寬的焊縫。利用電子束焊接，處于真空中的工作環境，焊縫出現突出現象，尾蓋厚度小的話，螺紋連接也難以實現。采用激光焊接技術的焊接熔點小、焊接強度大、焊縫狹窄、整體美觀等優點和采用惰性氣體保護的環境下來進行焊接，可以避免外部薄壁連接問題發生。（2）內部連接。選擇一種沖擊片雷管進行封裝，在電極塞和橋薄上固定好加速膛，在狹小的密封空間內，焊接的電極塞殼體壁薄，密封膠強度小。采用激光焊接工藝能夠較好地實現封裝，在第三代火工產品中應用較好。

4激光焊接技術的應用不足和應用前景

4.1實際應用中的不足焊縫質量檢測工作不完善。由于火工品在武器系統中的應用要求其必須具有一定的承受惡劣環境的技術，利用激光焊接技術進行結構焊接，必須對其焊接質量中要求的環境如高低溫、沖擊、振動、過載等認真檢測，開展實驗，進行數據分析，逐步完善；點火藥盒的結構單一，一般檢驗有無漏裝藥僅利用產品稱重方式開展，并以抽檢來進行檢驗，因此必須進行射線檢測，避免錯裝、漏裝等問題；密封圈的裝配一定要細致、到位，否則會將傳火通道堵塞，必須提出檢驗要求，讓操作人員在總裝前及時檢查傳火通道，避免火工品質量受損；火工品多媒體記錄只有發火實驗數據、射線底片，因此要提升產品的過程質量可追溯性。焊接溫度是影響火工藥劑的重要因素之一，必須加以控制。在對裝有藥劑的火工品進行焊接過程中，焊接溫度要求必須低于火工藥劑的發火臨界值，及時分析并整理藥劑的基礎數據，及時控制焊接功率，從而促進高質量的焊接工藝實現，達到較高的焊縫強度，避免火工藥劑受到影響。面對以上的應用問題，必須及時進行解決。對于火工品中的關鍵控制點要進行控制，并且及時記錄，保證有紙質、圖片、攝像等記錄，及時進行追溯和有效控制；同時還要對過程控制的要求進行進一步的量化、細化，能夠具體化的實施。比如對于火工品的裝藥過程要及時拍攝記錄，實現可追溯；在激光焊接火工品中出現的假品、工藝件、合格品必須加以區別，采用顏色等標記。此外，還可以安排專人進行質量監控，設計產品質量控制表進行產品檢查記錄，及時發現問題，保證產品的優良生產。

4.2激光焊接技術應用前景激光焊接因其技術的優勢，在第三代武器系統中應用較廣，提升了火工品的封裝、性能。可是，激光焊接技術的投資較大，必須積極開發大功率的CO2、NdoYAG激光器，擴大消費市場，不斷降低激光焊接技術成本，逐步加大新型激光器的研發，加大對焊接環節的控制，實時監測焊縫缺陷，爭取實現自動化，不斷優化激光焊接工藝水平，促進激光焊接技術在更廣范圍內的應用；火工技術的迅速發展，還會使火工品的設計規劃走向小型化、穩定化、安全化，改變零部件的應用方式、加工方式，提升工藝技藝。

5結語

第7篇：激光焊接技術范文

關鍵詞 汽車工程；汽車頂蓋；激光；焊接

中圖分類號U46 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）78-0081-02

1 概述

激光焊接技術從上世紀80年代起，運用于汽車車身制造領域中。激光焊技術的應用是光學與金屬學的融合，在薄板焊接領域開辟了新的技術。激光作為焊接光源，具有能量密度較高的特點，并且焊接和切割速度快，它的加熱范圍較小，激光焊接的形變量小和深寬比大，焊縫較窄，激光加工的熱影響區域窄，廣泛應用于白車身制造領域。近年來，激光焊接設備成本逐漸降低，進而使白車身激光焊接技術得到了推廣，在汽車制造的各個領域激光焊接技術得到廣泛的應用，成為汽車激光焊接領域的新發展方向。

2 激光釬焊工藝

激光釬焊是激光焊接技術中的一種焊接方法，由于激光能量密度大，可以作為熱源，將焊絲材料熔化，激光光速經過聚焦后照射在焊絲表面，在機器人的牽引下，將熔化了的焊絲材料浸潤到被焊接的工業零件上，已經被激光熔化的焊絲填充到要焊接的生產工件之間，使生產工件間得到很好的結合，完成激光焊接工藝。

在激光釬焊工藝中，整個焊接系統的焊接速度很快，而且焊縫比較狹窄，對外關也有很高的要求，焊接系統對焊接參數要求精確，同時對焊接工藝中的送絲速度較精確，對平穩性要求也很高。

激光釬焊時釬料的選則也很重要，要求解約成本，符合設計要求，要結合目材的性能，達到激光釬焊的加熱調件。這就要求所選用的釬料要有合適的熔點，它的成分要均勻，穩定性要好，并有良好的潤濕性，釬料與目材結合的牢固，具有激光熱源的性質，符合節約成本的要求。

3 激光釬焊的優點

激光焊接技術中的激光釬焊具有很多優點，在工業生產中，進行激光釬焊的母體材料本身并不熔化，僅僅是使選用焊接釬料熔化，這樣可以焊縫表面非常的光滑，使生產工件的外形更加美觀，其密封性也比較好，使工件的焊接區域得到了大大的加強，提升了安全性能。

1）激光釬焊具有單面加工、搭邊量小、焊接質量穩定、非接觸式加工、焊接速度快、焊接變形小等特點；2）激光釬焊進行局部加熱，不易產生熱損傷，熱影響區較小，加熱溫度較低，只在加工工件的焊縫表面產生熔化現象。同時具有自然浸潤的特點，加工過程中釬料無飛濺的特點，加工工件間的焊縫的質量非常高，操作過程中不需要經常更換焊炬和噴嘴，節約加工成本；3）進行拼焊。對于造型復雜的汽車頂蓋，在加工生產中要將汽車頂蓋拆開，分成兩部分，然后利用激光釬焊技術將分開的兩部分進行拼接熔焊，使之成為一個完整的工件；4）激光作為熱源，激光能量密度大，對于熱輸入可以精確控制和調節，縮短冷卻和加熱的時間，提高激光釬焊的焊接速度，在現代化生產中更容易實現自動化焊接。

4 激光釬焊的局限性

在實際工業生產中，在激光焊接過程中，工件間的焊縫質量缺陷依然會出現。它受到很多因素的影響，例如操作空間狹小，設備陳舊老化，焊接過程軌跡設計不合理等。

1）激光釬焊中容易出現氣孔，例如母材表面不夠清潔，鏡片的損耗度大，釬焊絲與激光束交點相對位置發生改變等，焊縫表面都會出現不同狀態的氣孔；2）焊接過程中出現熔焊型焊縫，它要受到送絲機構穩定性的影響，受到送絲過程中釬焊絲剩余多少的影響；3）容易出現焊縫單邊焊，在進行工件間的焊接前，激光束與導嘴處焊絲的相對位置發生偏移，最終只能導焊絲與板件單邊接觸，不能在生產工件的焊縫間隙內潤濕和鋪展；4）焊縫開始或者尾端，釬料沒有填滿焊縫，或者釬料伸出焊縫表面；5）被焊接的板件被激光燒穿，受到機器人故障的影響，冷卻水溫度的影響；6）容易出現激光熔焊與激光釬焊共存的現象，受送絲機構中釬焊絲剩余量多少的影響，受到送絲機構穩定性的影響。

5 新寶來汽車頂蓋激光釬焊問題研究

1）激光釬焊運行參數：焊點光束直徑是焊絲直徑的2倍。當焊絲直徑>=1.6mm時，機器人速度>送絲速度10%。當焊絲直徑

6 結論

激光釬焊焊縫外觀質量良好，焊縫均勻、平整光滑，外形美觀，激光焊接不僅有著焊接效率高，外成形美觀，熱影響區域小及精度高等一系列優點，更重要的是它大大增強了車身焊接強度。提高了汽車的安全品質。

參考文獻

[1]林平.激光釬焊在汽車行業的焊接應用[J].電焊機，2010，5（5）：39-44.

[2]宋成.激光釬焊和激光深熔焊的應用對比[J].金屬加工研究與應用，2010（22）：54-56.

[3]蘇彥祝，都東.PECT激光釬焊技術的研究[J].焊接技術，2000，10（5）：14-15.

第8篇：激光焊接技術范文

關鍵詞：航空航天 先進焊接技術 應用 探討

中圖分類號：V261.34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0077-02

τ諍附蛹際趵此擔主要是利用加熱以及加壓的方式來將同性或者是異性的工件產生原子間的結合，從而來完成零件的加工以及工件的連接。焊接技術可以用于技術焊接，同時在非金屬焊接中也將會得到廣泛應用。尤其是在航空航天大型工業制造中，在材料的加工以及連接方面將會得到廣泛應用。為了保證航空航天的焊接質量，那么必須要采用先進的焊接技術，以此來提升焊接的效率。

1 電子束焊

現今來看，在科學技術不斷發展的過程中，航空航天事業得到了很大發展，在航空航天制造中，焊接技術是十分重要的一個環節，能夠有效提升制造的效率，促進航空航天事業的發展[1]。對于電子束焊來說，主要工作原理就是在真空的環境下，利用匯聚的高速電子流來進行工件接縫處的轟擊，這樣會將電子動能轉化為熱能，將其溶合成一種焊接方式，這也是高能束流加工技術中重要的組成部分。電子束焊的主要優勢就是能量密度較高，同時焊接的深寬比比較大，焊接變形較小，其控制的精確度比較高，焊接的質量穩定較為容易實現，自動控制的優點也比較明顯，電子焊接技術在航空航天等工業領域中將會得到廣泛應用，同時也會對其的發展產生巨大影響。在航空制造業中，電子束焊技術的應用會在很大程度上提升飛機發動機的制造水平，將發動機中的一些減重設計以及異種材料進行有效焊接，同時為一些整體加工無法實現的零件制造提供加工的途徑，以此來提升加工的質量。同時電子束焊自身將會有效提升航空航天工業中焊接結構高強度以及低重量、高可靠性的關鍵技術問題，保證航空航天材料的焊接質量。所以現今在航空航天領域中，電子束焊技術是最為重要的焊接技術之一。

2 激光焊接技術

對于激光焊接技術來說，也是一種較為重要的焊接技術，主要工作原理就是利用偏光鏡反射激光，從而來產生光束，將光束集中聚焦在裝置中，產生較大的能量光束，如果焦點逐漸靠近工件，那么工件將會在瞬間熔化以及蒸發，該方式將會用于焊接的工藝[2]。激光焊接的焊接設備裝置較為簡單，并且能量的密度也比較高，變形較小，其焊接的精確度比較高，同時焊縫的深寬比也比較大，這樣將會在室溫以及一些特殊條件下進行焊接，對于一些難熔材料的焊接具有很明顯的優勢。激光焊接主要是應用在飛機大蒙皮的拼接上以及機身附件的裝配上。在美國激光焊接技術在航空航天的應用較廣，其中已經利用15 kW的CO2仿激光焊接弧光器對飛機中的各種材料以及零部件進行全面的交工，以此來保證其工藝的標準化。同時在很多領域激光焊接技術都得到了廣泛應用，其生產制造成本也將有所降低。

3 攪拌摩擦焊接技術

對攪拌摩擦焊接技術來說，這是一種新技術，主要是利用一種非耗損的攪拌頭，并且利用高速旋轉的壓倒待焊接的截面，這樣在不斷地摩擦與加熱中被焊金屬面將會產生熱塑性，同時在壓力、推力以及擠壓力的作用下來對材料進行有效擴散連接，這樣將會形成較為致密的金屬間固相連接。同時不需要對其進行氣體的保護，一些被焊接的材料損傷比較小，并且焊縫熱影響區也較小，焊縫的強度也比較高。該技術具有很大的優勢，因此被譽為是當代最具有革命性的焊接技術。在美國等很多航空公司都進行了廣泛應用，在飛機蒙皮與翼肋以及飛機地板等結構件的裝配中都得到了廣泛的應用，這樣將會在很大程度上提升連接的質量。利用攪拌摩擦技術提升連接的質量，同時也降低了成本，提高了生產效率，因此其存在較大的應用開發潛能[3]。

4 線性摩擦焊

對于線性摩擦焊來說，主要是在焊接壓力作用下，利用被焊工件做相對線性往復摩擦運動，從而來產生熱量，最終實現焊接的固態連接。在焊接壓力的作用下，其中一個焊件將會對另外一個焊件沿直線方向利用一定的振幅以及頻率來進行直線的往復運動，這樣將會利用摩擦生熱的方式來加熱待焊接部位的表面，在摩擦表面達到粘塑性的狀態時，則要迅速停止摩擦運動，之后對其進行頂鍛力的施加，從而來充分完成焊接。該方式具有較大的優勢，工作效率較高，并且質量優勢比較明顯，具有較高的節能價值[4]。經過相關研究人員的不斷研究，最終將線性摩擦焊接主要用于發動機整體鈦合金葉盤制造中，并且其焊接的質量也比較高，優勢較為明顯。

5 擴散焊接技術

對于焊接技術來說，也就是所謂的擴散連接，可以將2個或者是2個以上的固相材料充分緊壓在一起，這樣將其在真空以及保護氣氛中進行加熱處理，讓其保持在母材熔點以下溫度[5]。對其施加壓力，導致其連接界面圍觀塑性變形，從而來達到緊密接觸的狀況，之后利用保溫、原子相互擴散等進行牢固結合，從而來實現焊接以及兩個工件之間的連接。對于該方式的主要優勢就是接頭質量比較好，并且在焊接之后不需要進行加工處理，焊接變形量也比較小，一次可以進行多個接頭，其優點較為明顯[6]。在科學技術不斷發展的過程中，擴散焊接技術已經應用到了直升機的鈦合金旋翼、飛機的大梁以及發動機機匣與整體的渦輪等方面，經過不斷應用，取得了較大成果。

6 結語

隨著社會的不斷發展，科學技術的不斷進步，在航空航天領域中，焊接技術得到了很大應用，發揮了較大作用。焊接技術必須要充分保證各個零件的運用，能夠針對一些特定的工件來進行焊接技術的選擇。現今有很多先進的焊接技術逐漸應用到航空航天領域中，這在很大程度上提升了焊接的質量，并且提高飛機工件生產的效率，有效降低了成本，充分實現了高效生產。所以，在航空航天事業不斷發展的過程中，我國的焊接技術也會得到迅速發展。

參考文獻

[1] 李亞江，吳娜，P.U.Puchkov.先進焊接技術在航空航天領域中的應用[J].航空制造技術，2010（9）：36-40.

[2] 王亞軍，盧志軍.焊接技術在航空航天工業中的應用和發展建議[J].航空制造技術，2008（16）：26-31.

[3] 張穎云，李正.先進焊接技術在飛機制造中的應用[J].西安航空技術高等專科學校學報，2008（26）：8-11.

[4] 巖石.航空航天先進特種焊接技術應用調查報告[J].航空制造技術，2010（9）：57-59.

第9篇：激光焊接技術范文

關鍵詞：鋁合金；焊接技術；進展

鋁合金具有強度高、耐腐蝕性強、導熱性好、易成型、重量輕等優點使其可以廣泛用于汽車制造、航空航天、體育器材、建筑裝修材料等領域，相對鋼鐵等傳統材料而言，對鋁合金材料的焊接工藝要復雜的多，其焊接工藝是否先進應成為影響鋁合金實際應用的重要條件，隨著科技的發展，鋁合金的焊接技術也在不斷的向前發展，經歷了從單一焊接到復合焊接的過程。

1 鋁合金的焊接中面臨的問題

鋁合金是輕質高強材料的代表，而焊接是鋁合金結構之間連接的主要方式，在焊接過程中，由于鋁合金材料本身的性質，在鋁合金表面會產生一層致密的氧化膜，其主要成分是三氧化二鋁，這是一種熔點較高的物質，因此要想對鋁合金進行焊接就要采用大功率密度的焊接工藝，同時由于鋁合金的導熱性能極好，因此焊接的熱量很大一部分會被鋁合金基材導走，這就要求對鋁合金焊接必須要速度很快，在焊接后經常發現鋁合金焊接處容易產生氣孔或熱裂紋，導致在焊接后的焊縫處強度系數較低，并且軟化嚴重，容易變形，因此采用先進的焊接方法并控制好焊接工藝參數顯得格外重要。

2 鋁合金焊接技術進展

2.1 鋁合金焊接傳統技術

2.1.1 TIG焊

惰性氣體鎢極保護焊（Tungsten inert gas arc welding）通常稱TIG焊，是一種常用的金屬焊接技術，在焊接中，由工件本身作為正極，而將焊炬中的鎢電極作為負極，采用直流電弧作為焊接熱源，工作電壓為10到15伏特，而工作電流最高達到300安培，在氬氣、氦氣等的保護下使鎢電極放電產生電弧，使熔池內的工件得以熔合在一起，由于TIG焊接過程中產生的電弧可以自動清除工件表面的氧化膜，因此可對鋁合金進行良好的焊接而避免采用大功率造成工件表面的損傷。但是由于工作電流不易過大，導致TIG焊接的熔深較淺，只能適合焊接厚度較小的鋁合金工件，如果對厚度較大的工件進行焊接，要么焊接深度不夠，要么加大電流的同時就會造成鎢電極熔化進入到熔池，造成焊縫夾鎢，并且TIG焊接多數采用手工操作，導致焊接的生產效率較為低下。

2.1.2 MIG焊

熔化極惰性氣體保護焊（Metal inert-gas welding）通常稱為MIG焊，與TIG焊技術類似，只是用可熔化的金屬絲來替代TIG焊工藝焊炬內的的鎢電極，在焊接鋁合金過程中，利用焊炬內燃燒的電弧作為熱源來熔化鋁合金工件和焊絲，焊絲以熔滴的方式不斷進入焊池中與母材進行熔合，在冷凝后使鋁合金工件之間連接在一起，整個焊接過程需要在惰性氣氛下完成，避免空氣進入。MIG焊在焊接鋁合金時工藝較為簡單，而且幾乎不存在焊接損失，用可熔的金屬絲代替了鎢電極，成本大大降低，并提高了生產效率，在焊接過程中必須要保持母材表面無雜質，以免產生氣孔等，但MIG焊也具有與TIG同樣的缺點，即是熔透能力有限，焊接熔深淺，焊接變形較大，因此需要對其進行科學的改造，以使其在鋁合金焊接中得以更廣泛的應用。

2.2 鋁合金焊接先進技術

2.2.1 激光焊

隨著激光加工技術的不斷發展，激光焊接在鋁合金的焊接中受到了廣泛的重視，根據功率大小不同激光焊分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接兩種，其中熱傳導型焊接功率較小，適合焊接厚度較小的工件，而激光深熔焊接適合焊接厚度較大的工件，激光焊接是利用高能量的激光束使工件表面材料蒸發并形成小孔，隨著激光束的不斷移動，小孔內的熔融金屬也不斷移動，待小孔移開后熔融態的金屬進入到小孔內部，冷凝后就將工件焊接在了一起。與傳功的TIG、MIG焊接方法相比，激光焊的能量更大，并且熱輸入量小，因此不易變形，并且可根據工件的實際情況來調整焊接方式，可焊厚度較大的工件，但是功率大會造成設備的造價較為昂貴，并且對工件本身的要求較高，準備工序復雜等。

2.2.2 激光-電弧復合焊

在傳統焊接方法和激光焊接的基礎上，人們將激光焊與TIG焊或MIG焊相結合發展處激光-電弧復合焊接工藝，在焊接鋁合金時，采用激光-電弧復合焊可以使焊接的能量密度達到很高，并且兩種熱源同時在一個區域內產生疊加效應，因此可以彌補激光焊接和電弧焊的不足之處，有效解決激光焊接的功率、鋁合金表面對激光束的吸收率以及深熔焊的閾值等問題，其應用前景極為廣闊。目前在德國、日本等工業發達國家，采用激光-電弧復合焊接鋁合金的技術研究較多，并且在一些領域得到了實際的應用，取得了良好的效果，而在我國這種先進的鋁合金焊接工藝還處于研究階段，需要不斷提高技術手段以促進其早日實現實際應用。

2.2.3 摩擦攪拌焊

無論是電弧焊還是激光焊，都屬于熔焊的范疇，雖然熔焊的應用較廣，但是由于焊縫為鑄態，容易產生氣孔等缺陷，在熱循環的作用下使得焊接部位的組織微觀結構受到影響，并且外表顏色與母材有較大差異，接頭的力學性能明顯低于母材，成為結構中薄弱的一環。鑒于此，摩擦攪拌焊（Friction Stir Welding，FSW）出現在人們的視野，摩擦攪拌焊是利用工件端面的相互摩擦作用產生熱量，使端面達到熱塑性的狀態，通過快速的鍛壓使工件之間達到連接的目的。由于這種焊接方法不用使母材熔化，而是在固相的狀態下完成焊接，因此不宜產生氣孔、熱裂紋等缺陷，并且焊接處變形小，與木材顏色一致，焊縫處與母材狀態一致，力學性能相對較好，并且整個焊接過程不需要惰性氣體保護，準備工作相對簡單，設備成本低，因此是一種相當有前途的焊接方法。

3 結束語

綜上所述，鋁合金的焊接技術先進與否直接影響鋁合金結構的外觀、力學性能等，因此必須不斷優化鋁合金的焊接工藝，在對鋁合金的焊接工藝進行選擇時要綜合考慮方法先進程度、焊接效率以及成本問題，并不斷改進現有焊接方法，以提高鋁合金焊接處的整體性能。

參考文獻

[1]楊宗輝，孫孝純.現代鋁合金焊接技術[J].工裝設備與工程，2003.

[2]殷春喜，黃軍慶，熊震東.鋁及鋁合金TIG焊接特性[J].熱加工工藝，2011.