1、现代焊接方法分类的依据:母材是否熔化:液相连接:母材熔化;固相连接:母材不熔化。 (钎焊:固-液相接)固相连接:压力焊:塑性变形(主因) 。;扩散连接:界面扩散(主因) 。激光焊特性:1、单色性(高能量) ;2、方向性(高能量密度) ;3、相干性(高能量密度) 。激光焊的两种类型:传热焊(薄板): p106w/cm2,液态熔池:匙孔状;液态金属不规则波动。焊缝成形:H/B 大,焊缝变形小。激光焊匙孔焊(深熔焊)原理1、高能量密度激光照射工件,母材熔化并汽化,形成金属蒸汽。2、金属蒸汽的反作用力使液态熔池凹陷。3、由于光壁聚焦效应,激光深入熔池内部,形成匙孔。4、当金属蒸汽的反作用力使液态金属表
2、面张力和重力平衡时,匙孔稳定。5、当工件移动时,液态金属凝固形成焊缝。激光焊中的等离子体形成原因:金属蒸汽和保护气体:吸收激光,产生电离,形成等离子体。危害:1、在熔池上方吸收激光,对熔池形成屏蔽;2、对激光形成散射,形成图顶状焊缝。防止措施:1、对于熔池上方通惰性气体;2、对熔池上方通低温气体;3、采用高频脉冲激光焊;4 、采用短波长激光。激光器组成:工作介质,激励源,光子谐振腔。激光的产生原理:1、受激辐射:高能级粒子受到光子作用,向低能级跃迁,并发射出于入社光子相同的光子的过程。2、工作物质:激光活性物质:合适的能级及适当的激励。3、粒子的反转:平衡态时,高能级粒子数少于低能级粒子数;反
3、转态时,高能级粒子书多余低能级粒子数。原理:在外界激励作用下,工作物质产生粒子数反转,高能级粒子发生受激辐射,在光学谐振腔的作用下,产生大量的固态受激辐射光子,耦合形成激光。光学谐振腔的作用:1、提供正反转,保证产生大量固态受激辐射光子;2、耦合输出激光;3、保证激光单色性和方向性。激光器的分类:气体激光器和固体激光器 透射式(固体激光器)和反射式(co 2 气体激光器)Cu 和 Si 为什么能做反光材料?Cu:对 co2 激光反射率高;破坏阀值高;不易抛光,成本高;Si: 对 co2 激光反射率低(镀银) ;破坏阀值低(激光功率小) ;热稳定性好,热变形小,易抛光。熔池的行为特征:熔池含高流
4、动波动1、熔深周期性变化;2 、形成层状结构;3、焊根部形成细晶;4、易形成气孔。为什么激光焊不容易形成热裂纹?热裂纹敏感度不高:1、凝固速度快,S、P 不易偏析;2、激光净化效应,降低焊缝 S、p 含量;3、形成相变压应力。离焦量 F:工件上表面与激光焦表面的距离。正离焦量(F0) ;负离焦量(F;3、高空载电压 转移弧;4、对 LI 和 Lb 精确控制。强流等离子弧焊15A 或 30A 以上:穿孔焊:打底焊 转移弧; 采用电弧熔融焊:盖面 联合弧。搅拌摩擦焊:固相焊、压力焊基本原理:1、将工件对中压装,防止焊接过程中工件移动;2、将搅拌针压力焊道,直到轴肩与工件表面接触;3、搅拌针停留一段
5、时间使金属具有足够热烈性产生塑性流动;4、当搅拌头移动时,塑性流动金属填充搅拌针留下的孔洞,形成连续的焊缝。搅拌摩擦过程1、搅拌头压入阶段2、搅拌停留阶段(预热阶段):产生足够热量;形成充分的热塑性流动;3、搅拌头移动焊接阶段4、搅拌头停留保温阶段:热塑性流动金属充分填充孔洞,保证焊缝成形。5、搅拌头撤回阶段。搅拌摩擦焊产热:1、搅拌针与工件摩擦产热(最主要来源) ;2、轴肩与工件表面产热;3、金属塑性流动产热;4、塑性金属的流动。塑性金属的流动: 旋转与焊接方向是否一致前进面:搅拌头与旋转方向:一致/相同的一侧;回撤面:与焊接方向: 不一致/相反的一侧。搅拌摩擦头:搅拌针:与工件摩擦头产热。形成热塑性流动的金属。其性能和结构形式决定了塑性流动和焊缝成形。轴肩:防止热态金属逸出工件表面,帮助表面成形。搅拌摩擦焊的工艺参数:1、旋转速度 R热输入;2、焊接速度 v;3、焊接压力P;4、压入速度 v 入 ;5 、停留时间 t 入 ;6、搅拌头倾斜角 。