高能束流焊接方法学习要点总结

焊接基本知识点总结一、焊接原理1. 焊接的基本原理焊接的基本原理是利用热能将金属材料加热至熔化状态，然后再将熔化态的金属填充或连接两个或多个金属材料。

在加热金属材料时，需要使其达到或超过熔点，才能实现熔化。

熔化后的金属液体能够在一定程度上将连接面和焊接材料结合在一起。

经过冷却后，焊缝区域就会形成一个坚固的金属连接。

2. 焊接的热影响在焊接过程中，金属材料会受到高温热源的影响，产生热影响区。

热影响区是指金属材料在焊接过程中所受到的热影响，它的形成主要与焊接过程中的热输入、冷却速度以及金属材料的热导率有关。

在焊接结束后，需要对焊接区域进行合适的冷却处理，以减小热影响区的大小和影响范围。

3. 焊接技术的选择在实际焊接中，需要根据金属材料的种类、厚度、形状和要求，以及焊接件的用途、工艺要求和生产效率等因素，选择适合的焊接技术。

一般来说，焊接技术可分为手工焊接、半自动焊接和全自动焊接等。

二、焊接工艺1. 焊接过程焊接过程一般包括焊前准备、焊接操作和焊后处理三个阶段。

在焊前准备阶段，需要对焊接材料、设备和环境进行检查和准备；在焊接操作阶段，需要按照工艺要求和操作规程进行焊接操作；在焊后处理阶段，需要对焊接件进行冷却、清理和检验等工作。

2. 焊接工艺规范为了保证焊接质量和安全性，焊接工艺需要按照相关标准和规范进行。

对于不同类型的焊接，都有相应的操作规程和技术要求。

焊接工艺规范主要包括焊接材料的选择和使用、焊接设备的操作和维护、焊接工艺参数的设定和控制、焊接环境的控制和安全措施等内容。

三、焊接方法1. 电弧焊接电弧焊接是一种常见的焊接方法，其原理是利用电弧将金属材料加热至熔化，并利用焊接材料填充或连接两个或多个金属材料。

电弧焊接可以分为手工电弧焊、氩弧焊、CO2焊、埋弧焊等。

2. 气体保护焊气体保护焊是一种利用惰性气体或活性气体对焊接区域进行保护的焊接方法，主要包括氩弧焊、氧乙炔焊、氩气保护焊、氩气保护钎焊等。

高能束焊接复习总结激光焊接：1.激光的基本特性？（1）激光的单色性好。

激光的单色性比一般光要高出很多（106倍以上）。

（2）方向性好、亮度高。

激光输出的光束发散角度很小（小于10-3弧度），光源表面的亮度高，被照射地方的照度大。

（3）相干性好。

激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。

2.如何评价激光光束的质量？（1）光束传播系数k 、光束衍射极限倍数M 。

20011==K M w λπ⋅⋅Θ 通常K 的取值为0~1，K 或M 2为1， 光束质量实际达到衍射极限。

（2）光束参数积（BBP ）。

200M BPP w K λλππ=⋅Θ==⋅决定激光加工使用围。

光束参数积与激光功率决定加工围。

3.激光产生相关名次解释？（1）辐射跃迁：粒子从外界吸收能量时从低能级跃迁到高能级；从高能级跃迁到低能级时向外界释放能量。

如果吸收或释放的能量是光能，则称此跃迁为辐射跃迁。

（2）激发：实现粒子从低能级向高能级的跃迁过程成为激发，方式主要以：加热激发、辐射激发、碰撞激发。

（3）自发辐射：处于高能级的粒子自发地向低能级跃迁并释放光子的过程。

（4）受激辐射：处于高能级的粒子受到一个能量为hv=E2-E1光子的作用，从E2能级跃迁到E1能级并同时辐射出与入射光子完全一样（频率、相位、传播方向、偏振方向）的光子的过程。

（5）受激吸收：处于低能级的粒子受到一个能量hv=E2-E1光子的作用，从E1能级跃迁到E2能级的过程。

PS：自发辐射与受激辐射的区别：一个是自由辐射的过程，光波之间没有固定的关系；另一个则是入射与辐射的光完全一致。

（6）粒子数反转：热平衡状态下，处于高能级的粒子远远少于处于基态的粒子数，如果在外界作用下打破平衡，使亚稳态能级的粒子数大于处于低能级的粒子数，这种状态称为粒子数反转。

（7）激光工作物质：凡是可通过激励实现粒子数反转的物质都称激光工作物质。

（8）泵浦：使工作物质在某两个能级之间实现粒子数反转的过程称为泵浦或抽运。

实训成绩批阅教师日期高能束流焊接方法学习要点总结课程名称焊接设备维修实训专业年级焊接1311学号2013118526113学生姓名张华荣指导教师李飞2016年4月13日高能束流焊接方法学习要点总结一．高能束流焊接方法基本概念：高能束流焊接是指以激光束、电子束、等离子体为热源，对金属、非金属材料进行焊接的精细加工工艺。

注：（1）高能束流焊接的功率密度（Power Density）达到105W/cm2以上。

（2）高能束流是由单一的电子、光子、电子和离子，或者二种以上的粒子组合而成。

（一）电子束焊焊接方法基本概念：电子束焊是利用会聚的高速电子轰击工作件接缝处所产生的热能，使金属熔合的一种焊接方法。

（二）激光焊焊接方法基本概念：利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效而且精密的焊接方法。

它是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量而进行焊接的。

聚焦的激光束是指：利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束。

（三）激光切割基本概念：激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。

（四）等离子弧焊焊焊接方法基本概念：等离子弧焊是以等离子弧为热源的一种高能速流焊接方法。

二．基本原理和分类（一）获得高能束流的基本原理：1.高功率密度激光束的获取激光器通过谐振腔的方向选择、频率选择以及谐振腔和工作物质共同形成的反馈放大作用，使输出的激光具有良好的方向性、单色性以及很高的亮度。

2.高功率密度电子束的获取阴极用以发射电子，阳极相对阴极施加高电压以加速电子，控制极用来控制电子束流的强度，聚焦线圈对电子束进行会聚，偏转线圈可使束流产生偏转以满足加工的需要。

3.高能束流的聚焦（1）激光束的聚集目前在激光焊中常用的聚集系统有三种：透镜聚集、反射镜聚集和改进型的。

（2）电子束的聚集电子束聚集是依据于电场和磁场对电子的作用。

焊接工程学知识总结焊接工程学知识总结作为现代制造业中不可或缺的一部分，焊接技术因其高效、精准等特点得到广泛应用。

然而，要做好焊接工作并非易事，除了掌握基本的操作技巧和安全常识外，也需要了解一定的焊接工程学知识。

以下是本文对焊接工程学知识的总结与梳理。

一、焊接原理焊接的原理是通过加热后将焊接材料融合成一体，并在冷却后形成牢固的链接。

其中，加热的方式包括火焰加热、电弧加热、激光加热等，选择何种方式需要根据实际情况来决定。

另外，焊接材料的选择和保护气体的使用也对焊接效果有着重要的影响。

二、焊接质量控制焊接质量的控制需要从多个方面入手，以下是需要注意的几个方面：1.焊接前的预处理。

焊接工件必须清洁干燥，并且与周围环境隔绝，杜绝气氛中的水分、灰尘和杂质等对焊接过程的干扰。

2.焊接参数的选择。

包括焊接电流、焊接时间、焊接速度、焊接温度等，需要根据焊接材料的特点和焊接部位的要求来进行调整。

3.焊接材料的质量。

焊接材料的质量对焊接的成败至关重要，需选择符合标准规定的优质焊材，并在使用过程中注意材料的储存等工作。

4.人工操作。

焊接过程中工人的技术水平和耐心也是成功与否的重要因素之一。

需根据不同焊接类型和焊接难度来进行技术评定和培训。

三、焊接缺陷及检测处理焊接缺陷是形成在焊接接头中会造成安全事故或减弱接头力学性能的欠缺，如裂缝、气孔、夹杂、熔合不良等。

因此，必须进行缺陷检测处理。

1.非破坏性检测。

包括超声波检测、射线检测、磁粉检测等。

此类检测方法不会对焊接件造成破坏，可以在生产过程中得到有效控制。

2.破坏性检测。

包括切割试验、拉伸试验、冲击试验等。

一般在焊接过程中需要进行破坏性实验，以判断焊接缺陷的类型和程度。

四、焊接安全措施焊接过程中，由于焊接材料的高温和电弧或火焰的瞬间强光，使得安全事故发生的风险较高，必须严格执行以下安全措施：1.选用符合标准的个人防护用品，包括隔热手套、防辐射面罩、高温服等。

2.严禁使用有爆炸隐患的溶剂和危险物品，要根据材料特性选用合适的溶剂和化学品。

两种高能束焊接各自特点和应用及其发展前景对于现代社会，效率对于工业生产是很重要的。

因此对于其应用的科学技术也要求很高。

为此，在焊接领域提出了利用高能密度束流作为热源的焊接方法，这就是高能束焊接。

目前狗啊能输焊接主要有两种：电子束焊接（EBW）和激光焊接（LBW）。

其能量密度必TIG或MIG等弧焊方法高一个数量级以上，通常高于5*105W/cm2。

一、电子束焊接（EBW）EBW焊接是以汇聚的高能电子束流轰击工件接缝处而产生的热能是材料融合的一种焊接方法。

这种焊接方法具有以下优点：⒈电子束功率密度高，其功率密度可达105-107W/cm2。

⒉焊缝深宽比大。

焊缝熔区很深很窄，其深宽比最高可达50：1，焊件变形可以忽略，不少零件可在精加工后焊接，不必进行后续精加工。

即使精度要求特别高的零件，焊后精加工留量可以很少，比用常规焊接方法可节省大量精加工工时。

可将原整体结构件分解成二件或二件以上工件焊接起来，可以变革原加工工艺，省时、省料、甚至可变革原零、部件的结构的设计使其更合理。

⒊电子束不仅能量密度高而且精确可调、被焊零件的厚度可以薄至0.05mm，厚至300mm（钢）或550mm（铝），不开破口，一次焊透。

⒋焊接在真空中进行，排除了大气中有害气体(如氢和氧等)的影响。

可高质量地焊一些活动性材料如钼、铍、铀、铌、钛等及其合金。

⒌可焊接物理常数差别大的材料，如非常薄的与非常厚的零件焊接或二者性质差别大的异种金属焊接，如钢与铜的焊接。

⒍由于电子束能量密度高，焊接速度可以很高，如焊O．8ram 薄钢板，焊接速度可迭200mm／s，焊接2'0 0mm 熔深锰钢，焊速可达300mmlmin。

在多工位电子束焊机上焊接汽车配电器(犒一平板焊列配电器凸轮上)其生产率可迭1440件／小时。

⒎由于焊接熔区小，焊接速度高，输入能量比常规焊接方法小得多，因此其热影响区小，有利提高焊接性能。

焊接区域邻近温度低，对封装热敏器件如集成电路组件，各类传感器探头的封装极为有利。

焊接操作知识点总结高中一、焊接安全知识1. 理解焊接工艺的危害和安全风险，如高温、烟尘、气体、火花等。

2. 确保工作场所通风良好，避免有害气体累积。

3. 配备个人防护装备，如防火服、焊接面罩、防护手套等。

4. 必须持有专业的焊接证书和培训。

二、焊接设备和工具1. 理解不同类型的焊接设备，如电弧焊、气体焊、等离子焊等。

2. 理解焊接设备的操作原理和功能，熟悉每个部件的名称和用途。

3. 熟悉焊接工具的使用和维护方法，如焊枪、电源、焊条、焊丝等。

4. 切勿使用损坏或不合格的焊接设备和工具。

三、焊接材料和焊接接头1. 理解不同材料的焊接性能，如钢铁、铝合金、铜、镍等。

2. 熟悉焊接接头的类型，如对接接头、角接接头、搭接接头等。

3. 理解焊接材料的选择原则，如选择适合的焊接材料和焊接方法。

4. 熟悉焊接接头的准备工作，如清洁、打磨、对接、夹紧等。

四、焊接操作技能1. 熟悉焊接工艺的操作步骤，如设定电流、电压、气体流量等参数。

2. 理解焊接动作的要领，如持枪姿势、工件位置、焊接速度等。

3. 熟悉焊接缺陷的判别和处理方法，如气孔、裂纹、焊未熔合等。

4. 注意焊接热控制，避免过热和过冷导致的焊接缺陷和材料变形。

五、焊后处理和质量检验1. 熟悉焊接后的处理方法，如打磨、倒角、清洁、防护涂层等。

2. 理解焊接接头的质量要求，如强度、密封性、外观等。

3. 熟悉焊接质量检验的方法，如视觉检查、渗透检测、X光检测等。

4. 注意焊接过程中的记录和追溯，以便发现和解决质量问题。

综上所述，焊接操作是一项需要高度专业技能和严格安全意识的工艺。

只有掌握了相关的知识点和技巧，才能够进行安全、高效、高质量的焊接工作。

因此，学习和掌握焊接操作知识是非常重要的，特别是对于需要从事相关工作的人员。

焊接新技术-电⼦束焊电⼦束焊⼀、电⼦束焊的基本原理电⼦束焊是⼀种⾼能束流焊接⽅法。

⼀定功率的电⼦束经电⼦透镜聚焦后，其功率密度可以提⾼到106 W/cm2以上，是⽬前已实际应⽤的各种焊接热源之⾸。

电⼦束传送到焊接接头的热量和其熔化⾦属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电⼦束斑点质量以及被焊材料的热物理性能等因素有密切的关系。

⼆、电⼦束焊的特点1．电⼦束焊的优点（1）电⼦束穿透能⼒强，焊缝深宽⽐⼤。

通常电弧焊的深宽⽐很难超过2：1，⽽电⼦束焊的深宽⽐可达到60：1以上，可⼀次焊透0.1~300mm厚度的不锈钢板。

（2）焊接速度快，热影响区⼩，焊接变形⼩。

电⼦束焊速度⼀般在1m/mm 以上。

电⼦束焊缝热影响区很⼩。

由于热输⼈低，控制了焊接区晶粒长⼤和变形，使焊接接头性能得到改善。

由于焊接变形⼩，对精加⼯的⼯件可⽤作最后连接⼯序，焊后⼯件仍保持⾜够⾼的尺⼨精度。

（3）焊缝纯度⾼，接头质量好。

真空电⼦束焊接不仅可以防⽌熔化⾦属受氢、氧、氮等有害⽓体的污染，⽽且有利于焊缝⾦属的除⽓和净化，因⽽特别适于活泼⾦属的焊接，也常⽤于焊接真空密封元件，焊后元件内部保持在真空状态。

可以通过电⼦束扫描熔池来消除缺陷，提⾼接头质量。

（4）再现性好，⼯艺适应性强。

电⼦束焊的焊接参数可独⽴地在很宽的范围内调节，易于实现机械化、⾃动化控制，重复性、再现性好，提⾼了产品质量的稳定性。

通过控制电⼦束的偏移，可以实现复杂接缝的⾃动焊接；电⼦束在真空中可以传到较远（约500mm）的位置上进⾏焊接，因⽽也可以焊接难以接近部位的接缝。

对焊接结构具有⼴泛的适应性。

（5）可焊材料多。

电⼦束焊不仅能焊接⾦属和异种⾦属材料的接头，也可焊⾮⾦属材料，如陶瓷、⽯英玻璃等。

真空电⼦束焊的真空度⼀般为5×10-4Pa，尤其适合焊接钛及钛合⾦等活性材料。

2．电⼦束焊的缺点：（1）设备⽐较复杂，投资⼤，费⽤较昂贵。

（2）电⼦束焊要求接头位置准确，间隙⼩⽽且均匀，因⽽，焊接前对接头加⼯、装配要求严格。

第4章高能束焊接（high energy beam welding）：Plasma AW、LBW、EBW （旧称：Radiant-energy welding；P. T. Houldcroft. Welding process technology. Cambridge University Press. 1977.）●主要内容：第1节：概述----（知识点：power/wenergy density; 本课程教学目的：焊接方法的优选与创新）第2节：Plasma Arc Welding （PAW；PBW）知识点：（1）压缩电弧的方法；（2）压缩电弧的优点/目的；（3）焊接工艺方面的特殊性第3节：Laser Beam Weding （LBW）---（强调：两种焊接模式，尤其是Keyhole welding mode）第4节：Electron Beam Welding （EBW）---强调：Keyhole welding mode / “vaporizing” the workpiece●教学要求：（1）高能束焊接的优点（2）等离子弧（Plasma jet）的获得及焊接中加热特点（3）各高能束焊工艺应用方面的特殊性（材质、板厚、加热方面---气化）（针对超薄、超厚、超高要求情况）●问题的提出：焊接难点：2009-10-16（1）超薄（精密）、超厚板（高效）的焊接？（2）高要求（如要求精密、无污染、晶粒长大较轻）件的焊接？-→普通电弧焊无法胜任情况下，便考虑尝试采用高能束（high energy beam welding）焊接！！！第1节概述强调：能量密度（power density；W/mm2（剑桥）；在焊接中的重要性、提高方法）及高能束焊的优点引言：“三束”，均属熔焊●强调本课程目的：优选与开发（创新）新的焊接方法（先进、经济、优质、精密）1.1 热源功率密度（power density）在焊接中的重要性：举例说明: （台湾，Second Ed.Welding Metallurgy, 2003）电吹风（1.5KW加热1.6mm厚SS板，加热区直径达50mm，T缓慢↑但不能熔化母材；1.5KWTIG电弧可行成直径6mm加热区，可获得熔池）→气焊→弧焊→高能束焊（high energy beam welding）→功率密度大的优点：在较“小的热输入”下便可达到所需“熔深”（…）---建立初步概念→有哪些焊接方法？如何提高功率密度？应用于焊接有哪些特点？如何应用于焊接？注意问题？●提示：高能束（1~10KW/mm）可将金属加热至气化状态----New！附：Table 4-2: 常见金属材料沸点（Boiling Point）：[郑远谋，2007，P930~933]1.2 加热热源种类及提高能量密度方法电弧：特殊设计的焊炬压缩电弧，得到的高电离度压缩电弧称等离子弧---一种TIG的改进电弧。

焊接技术知识点总结
1. 焊接的定义和分类
焊接是利用热能，熔化材料，使接头两侧的金属颗粒结合，以形成密实的金属连接。

焊接
分为压力焊接和熔化焊接两大类，熔化焊接包括电弧焊、气焊、激光焊等。

2. 焊接的基本原理
焊接的基本原理是利用热能使金属材料达到熔化温度，然后形成金属熔池，通过冷却凝固
形成焊接接头。

同时，焊接时需注意热变形、残余应力等问题。

3. 焊接材料与焊接电流参数选择
焊接材料一般选择焊丝、焊条、焊粉等材料。

焊接电流参数选择对焊接质量具有重要影响，包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等参数。

4. 焊接设备及其操作
焊接设备包括焊接机、焊枪、气体保护装置等。

操作焊接设备时需注意安全，确保操作人
员的安全。

5. 焊接工艺及其控制
焊接工艺对焊接质量影响巨大，需要根据不同的焊接材料、焊接方式制定不同的焊接工艺。

控制焊接工艺能够提高焊接接头的质量。

6. 焊接缺陷及其控制
焊接缺陷包括气孔、裂纹、碰焊等，需要通过控制焊接工艺、材料选择等来防止焊接缺陷
的产生。

7. 焊接质量检测
焊接质量检测包括外观检测、尺寸检测、焊缝探伤检测等，选用不同的检测方法可以有效
地保证焊接接头的质量。

8. 焊接应用
焊接技术广泛应用于机械制造、船舶制造、航天航空等领域，成为现代工业中不可或缺的
一项技术。

以上是关于焊接技术的一些基本知识点总结，希望对大家有所帮助。

激光切割样品－案图
电子束热加工原理图
真空电子束焊接
利用定向高速运动的电子束流
撞击工件使动能转化为热能而
使工件熔化，形成焊缝。

电子束光刻系统(E-Beam Lithiograpghy)
采用高亮度和高稳定性的TFE电子枪(thermal field emisssion) 出色的电子束偏转控制技术
采用场尺寸调制技术，电子束定位分辨率可达0.0012nm
采用轴对称图形书写技术，图形偏角分辨率可达0.01mrad
广泛应用于半导体制造领域
的原理还可以加工出弯曲孔和斜孔。

电子束打孔在多种精度要求过高的工
下图是加工成形的毛细管：。

焊接方法与设备之《高能密度焊》讲解高能密度焊（High Energy Density Welding）是指在焊接过程中，焊接区的热输入量达到高能密度，使焊缝区域发生非常高的温度和压力，并利用此温度和压力进行焊接操作的一种高效密度的焊接方法。

高能密度焊有多种形式，如激光焊、电子束焊、等离子弧焊等。

本文将重点介绍激光焊和电子束焊两种方法。

激光焊激光焊是一种应用于板材、管道和器件等应用领域广泛的焊接方法。

激光是指一种高功率的光束，通过集成和放大电磁辐射来生成，在焊接过程中，激光光束照射在金属焊缝处，能量密集地聚焦在焊接部位，从而产生局部熔化，形成焊接缝。

激光焊的优势在于其高精度、高效率、高质量和适应性强。

激光焊具有以下特点：1.高能量密度：激光焊的光束能量密度非常高，高达10^12 W/cm^2，能够在极短的时间内加热焊缝，使其快速熔化。

2.高精度：激光光束可聚焦成非常小的点，精度高，焊接精度可达几微米，适用于微弧焊，可以处理微小焊缝。

3.高效率：激光焊熔池的形成速度非常快，与传统焊接方法相比，激光焊的焊接速度快，可以节省时间和成本。

4.适应性强：激光光束可以切割不同形状的金属，不同材质的材料和不同厚度的金属板。

激光焊设备包括激光发射器、光学导向器、光学聚焦头等组成。

在焊接时，先通过适当的光学系统将激光光束聚焦到焊接区域，产生高功率、高密度的热源，并持续注入能量使焊缝区域融化成液态，然后快速冷却凝固，形成焊接缝。

激光焊还具有焊接深度、角度和速度等方面与其他方法相比优越的性能。

电子束焊电子束焊是通过从高速运动的电子流中发射电子产生的，将高能电子聚焦到狭窄的区域，使金属达到熔点后再冷却并结合密封的一种焊接方法。

电子束焊可以实现高精度、高深度、迅速焊接且不需额外的填充材料。

1.电子束的能量密度达到10^8~10^12W/cm^2，可以使焊接区域瞬间达到高温，以达到焊接效果。

4.适应性强：电子束焊可以焊接不同形状和厚度的材料，但它通常适用于金属，尤其是高熔点材料。