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现代焊接

现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。至于金属热切割、喷涂、碳弧气刨等均是跟焊接方法相近的金属加工方法，通常也属于焊接***的技术范围。焊接给人体可能造成的伤害包括触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

金属焊接

焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前，焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。06μm,热导体对这种波长的光吸收率较高,对于大部分金属,它的反射率为20%～30%。早的现代焊接技术出现在19世纪末，先是弧焊和氧燃气焊，稍后出现了电阻焊。20世纪早期，随着一次和第二次开战，对器材廉价可靠的连接方法需求极大，故促进了焊接技术的发展。今天，随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量。

压焊方法的共同特点

各种压焊方法的共同特点，是在焊接过程中施加压力，而不加填充材料。多数压焊方法，如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有像熔焊那样的，有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的接头。焊接时形成的，连接两个被连接体的接缝称为焊缝。缝焊是压焊中***早的半机械化焊接方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进。焊缝的两侧在焊接时，会受到焊接热作用，而发生了组织和性能变化，这一区域被称作为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等方面的不同。恶化焊接性这就需要调整焊接的条件，焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理，可以改善焊件的焊接质量。

激光焊接机理

激光焊接机理 激光焊接和传统电弧焊的z大区别在于热传导方式的不同,材料对激光束能量的吸收受到很多因素的影响,激光束的类型、即时激光束的能量密度和材料的表面状况都会影响能量的传输。影响材料激光焊接的两个重要指标是: (1)热传输效率,即工件吸收的热量与激光束能量之比。 (2)熔化效率,即熔合区刚好熔化工件需要的热量与工件吸收的热量之比。 激光焊接有两种基本方式:传导焊与深熔(小孔)焊 [7] 。这两种方式根本的区别在于:前者熔池表面 保持封闭(图2),而后者熔池则被激光束穿透成孔(图3)。焊接的分类金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变,即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成,然后再转变为小孔方式。可以调节激光焊接过程中各因素相互作用的程度,使得小孔刚建立以后即进入脉冲间歇阶段,从而减小气体侵入的可能性,降低气孔产生的倾向;还可以调整激光功率密度随时间的分布,以减小熔池的热梯度,降低焊接接头凝固裂纹产生的倾向

。 激光焊接的工艺参数包括功率密度、离焦量、焊接速度等。功率密度是激光加工过程中的参数之一,采用较高的功率密度,在微秒时间内,表层即可加热至沸点,产生大量气化,常用于激光打孔、切割和雕刻等。传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层气化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度范 围在10～1000kW/cm2 。 

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