激光焊接技术PPT演示课件

硬度检测
对焊缝进行拉伸、弯曲、冲击等试验，检 测其力学性能。
通过硬度计测量焊缝及热影响区的硬度， 判断材料的冶金状态。
焊接质量的控制措施与标准
控制焊接参数
选择合适的激光功率、焊接速度、光斑直径 等参数，确保焊接质量稳定。
控制母材与填充材料
确保母材与填充材料的冶金性能符合要求， 减少杂质与气体含量。
《激光焊接工艺》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 激光焊接技术概述 • 激光焊接设备与材料 • 激光焊接工艺参数 • 激光焊接质量检测与控制 • 激光焊接技术的发展趋势与展望
01
激光焊接技术概述
激光焊接技术的定义
激光焊接技术是一种利用高能激光束 照射在材料表面，使材料熔化、冷却 并形成连接的工艺方法。
。
01
激光焊接设备与材 料
激光焊接设备的种类与特点
脉冲激光焊接机
适用于薄板、有色金属的精密焊接，具有能 量集中、热影响区小等特点。
光纤激光焊接机
具有光束质量好、聚焦光斑小、能量密度高 等特点，广泛应用于各种材料的焊接。
连续激光焊接机
适用于厚板、高熔点金属的焊接，具有焊接 速度快、深宽比大等特点。
通过添加填充金属丝，提高焊接质量和效率。
3
激光复合焊接技术
结合激光焊接和电弧焊接的优势，实现高效、高 质量的焊接。
激光焊接技术的未来发展方向
智能化控制
利用先进的传感器和控制系统，实现激光焊接过程的 智能控制。
高能束流加工技术
结合激光、电子束和离子束等高能束流加工技术，提 高加工效率和精度。
新型激光器研发

激光焊的缺点
（1）设备复杂、投资大、功率较小，可焊接的 厚度受到一定的限制。
（2）激光器及用于激光束传导和聚焦的附属系 统成本和操作成本高。
（3）焊接中有大量反射。
激光焊与其它焊接工艺的比较
性能
产生热量 焊缝质量 焊接速度 原始成本 操作维修费用 夹具费用 可控性 自动化实现程度
可焊异种材料范围
激光的特性
（1）高方向性 激光发散角小，接近平行光，可用于定位、导向和测距等。 （2）亮度高(光强) 聚焦后光斑上的功率密度达1015W/cm2或更高，其亮度比太
阳光要亮100亿倍，可以进行材料加工或医疗外科手术。 （3）高单色性 其单色性比一般光高108-109倍以上，可把激光波长作为长度
的标准进行精密测量，或把其周期用作时间测量标准，应 用于激光通讯等。 （4）高相干性 单色性越好相干长度越长，可用于较长工件的高精度测量与 校验。
激光在加工领域的应用
➢ 材料加工由手工加工
火焰加工
电加工，而激
光加工的出现正促使光加工时代转变，被誉为“未来制造
业的共同加工手段”。
➢ 激光加工代表着当前材料加工业的发展方向。世界各国都 把激光加工技术作为提高生产效率、降低成本、提高产品
质量以及具有国际竞争力的重要手段，将带来良好的经济
效益和社会效益。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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（a）透射式聚焦 （b）反射式聚焦 光束偏转及聚焦系统
1-激光束 2-平面反射镜 3-透镜 4-球面反射镜
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
3 激光焊接的设定条件

3．钎焊
钎焊是指用比母材熔点低的金 属材料作为钎料，用液态钎料 润湿母材和填充工件接口间隙 并使其与母材相互扩散的焊接 方法。
钎焊变形小，接头光滑美观， 适合于焊接精密、复杂和由不 同材料组成的构件，如蜂窝结 构板、透平叶片、硬质合金刀 具和印刷电路板等。
钎焊前对工件必须进行细致加 工和严格清洗，除去油污和过 厚的氧化膜，保证接口装配间 隙。
（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放 置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间 再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环 境在控制下）。
（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相 近的部件。
激光焊接的主要优点
电弧焊---埋弧焊
埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的 方法。
其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成 为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。
电弧焊---等离子焊
等离子弧焊是利用等离子弧作 为热源的焊接方法。气体由电 弧加热产生离解，在高速通过 水冷喷嘴时受到压缩，增大能 量密度和离解度，形成等离子 弧。
（1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化 范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。
（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格， 可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因 不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。
激光焊接的工艺参数
对于激光深熔焊接的主要工艺参数：
1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔 深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的 激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志 着稳定深熔焊的进行。

气体激光器：焊接和切割所用气体激光器大多是
CO2激光器，其工作气体主要成分是CO2、 N2和He气体。 CO2激光器的特点： 输出功率范围大。 能量转换功率大大高于固体激光器。 CO2激光波长为10.6um，属于红外光，它 可在空气中传播很远而衰减很小。
CO2激光器的分类： 根据结构形式可将热加工应用的
一、碳素钢和低合金钢的焊接
1．碳当量超过0.3%时，焊接的难度就会 增加，冷裂敏感性增大，材料在疲劳和低温 条件下的脆断倾向也随之增加。
（1）预热或后热； （2）采用双光束焊接，一束聚焦，另一束
散焦； （3）在保证熔深的条件下，尽量采用较低
的功率和焊接速度。
2．当高碳材料和低碳材料焊接时，采用偏 置焊缝形势有利于限制马氏体的转变，减少 裂纹的产生。
吸收率比碳钢略高。因此，奥氏体不锈钢能 获得比普通碳钢稍微深一点的熔深（约深 5%～10%左右）。 Cr-Ni系不锈钢激光焊时，材料具有很高的 能量吸收率和熔化效率。
激光焊焊接铁素体不锈钢时，焊缝塑性和韧 性比采用其他焊接方法时要高。
不锈钢的激光焊，可用于核电站中不锈钢管、 核燃料包等的焊接，也可用于化工等其他工 业部门。
2.1.1激光焊原理及特点（了解）
一、激光焊的原理
激光是指激光活性物质（工作物质）受到激励，
产生辐射，通过光放大而产生一种单色性好、 方向性强、光亮度高的光束。
激光焊 实质上是激光与非透明物质相互作用的
过程，微观上是一个量子过程，宏观上则表现 为反射、吸收、加热、熔化、汽化等现象。
二、激光焊的特点
采用激光焊接铝及铝合金时，除了能量密度 的问题，还有三个很重要的问题需要解决： 气孔、热裂纹和严重的焊缝不规则性。
铝合金对激光的强烈反射作用，使焊接十分 困难，必须采用高功率的激光器才能进行焊 接。