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激光焊接技术及其缺陷的超声检测一、激光焊接加工方式介绍激光设备由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。
介质受到激发至高能量状态时，开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射，形成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开始发射出激光。
它属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。
激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。
激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG 焊大为减小。
激光焊接有以下优点：（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。
（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，（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。
（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。
（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。
（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。
（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属（12）不需真空，亦不需做X射线防护。
（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。
二、激光焊接加工的工件可能产生的典型缺陷和特点以金刚石锯片激光焊接缺陷和断口为例进行分析，激光焊接的快速加热及快速冷却特性决定了焊缝的成分及组织的不均匀性，由此导致了产生各种焊接缺陷的可能性。
前常用的焊接工艺有：→电弧焊〔氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保卫电弧焊、等离子弧焊、气体保卫焊〕→电阻焊→高能束焊〔电子束焊、激光焊〕→钎焊→以电阻热为能源：电渣焊、高频焊；→以化学能为焊接能源：气焊、气压焊、爆炸焊；→以机械能为焊接能源：摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊1．电弧焊电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。
它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保卫电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保卫焊等。
尽大局部电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。
在形成接头时，能够采纳也能够不采纳填充金属。
所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时，喊作熔化极电弧焊，诸如手弧焊、埋弧焊、气体保卫电弧焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时，喊作不熔化极电弧焊，诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。
〔1〕手弧焊手弧焊是各种电弧焊方法中开展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。
它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件外表之间燃烧。
涂料在电弧热作用下一方面能够产生气体以保卫电弧，另一方面能够产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与四周气体的相互作用。
熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反响或添加合金元素，改善焊缝金属性能。
手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。
能够应用于维修及装配中的短缝的焊接，特殊是能够用于难以到达的部位的焊接。
手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。
〔2〕埋弧焊埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。
焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。
在电弧热的作用下，上局部焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反响。
熔渣浮在金属熔池的外表，一方面能够保卫焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反响，改善焊缝金属的万分及性能；另一方面还能够使焊缝金属缓慢泠却。
埋弧焊能够采纳较大的焊接电流。
激光焊工艺参数激光焊工艺参数是指在激光焊接过程中，需要设定的一些参数，以控制焊接质量和效果。
常见的激光焊工艺参数包括以下几个方面：1. 激光功率：激光功率决定了焊接的能量密度，对焊接速度和焊缝的质量有很大影响。
功率过低可能导致焊缝不完全，功率过高可能会产生过多的热量，导致焊缝变形或裂纹。
2. 激光光斑直径：激光光斑直径决定了焊缝的宽度和焊深。
光斑直径越小，焊缝越细，焊接速度相应增加，但焊缝深度可能会减小。
3. 扫描速度：扫描速度决定了激光在工件表面上移动的速度，对焊缝质量和焊接速度有直接影响。
扫描速度过快可能导致焊缝不充分，扫描速度过慢可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
4. 焦距：焦距决定了激光束的聚焦效果。
焦距过长可能导致焊缝不充分，焦距过短可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
5. 激光脉冲频率：激光脉冲频率决定了激光束每秒发射的脉冲数。
频率过低可能导致焊缝不充分，频率过高可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
6. 激光波长：激光波长决定了激光的透过能力。
不同波长的激光透过材料的能力不同，对于不同材料的焊接选择合适的波长能提高焊接质量和效率。
7. 激光聚焦方式：激光聚焦方式决定了激光束在焊接区域的聚焦形态。
常见的激光聚焦方式有平面聚焦、球面聚焦和柱面聚焦等。
8. 辅助气体类型和流量：辅助气体可以起到冷却、保护和清理焊接区域的作用。
常见的辅助气体有惰性气体（如氩气）、活性气体（如氧气）和保护性气体（如氮气）等。
以上参数的具体设定需要根据具体的焊接材料、焊接形式和要求来确定，通过不断调整这些参数，可以控制焊接过程中的热输入、能量密度、焊缝形态和质量，以获得理想的焊接效果。
超声波焊接和激光焊接工艺1. 引言1.1 背景介绍超声波焊接和激光焊接是两种常见的金属焊接工艺，都是利用能量进行熔化和连接金属材料的方式。
超声波焊接是指利用高周波振动产生的超声波能量，在焊缝处产生高温高压，从而实现金属的焊接。
而激光焊接则是利用激光束产生的热能，将金属迅速加热到熔点并实现连接的过程。
随着工业的发展和对制造品质的要求不断提高，金属材料的焊接工艺也在不断创新和发展。
传统的焊接方式存在一些缺陷，比如热影响区广、变形大等问题。
超声波焊接和激光焊接作为新兴的焊接技术受到了越来越多的重视。
超声波焊接和激光焊接通过其高效的焊接速度、精准的焊接控制和对环境的友好性等优势，逐渐成为金属制造领域中重要的焊接工艺。
它们不仅可以提高焊接质量和生产效率，还能减少能源消耗和环境污染。
研究超声波焊接和激光焊接工艺的优势、应用领域和发展趋势，对于提高金属制造工艺水平、推动工业升级具有重要的意义。
本文将针对超声波焊接和激光焊接进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
1.2 研究意义超声波焊接和激光焊接作为现代工艺技术中广泛应用的焊接方法，具有独特的优势和应用前景。
研究这两种焊接工艺的意义主要体现在以下几个方面：超声波焊接和激光焊接作为高效、高精度的焊接工艺，可以在不加入外部金属材料的情况下完成焊接过程，避免了金属材料污染和材料浪费的问题。
这对于精密仪器制造、电子产品组装等领域具有重要意义。
超声波焊接和激光焊接的焊接速度快、热影响区小、焊接质量高，能够提高生产效率，降低能源消耗，减少生产成本，提高产品的整体质量和可靠性。
通过对超声波焊接和激光焊接工艺的研究，可以不断优化工艺参数，提高焊接质量和稳定性，拓展其在不同材料和结构的应用领域，推动材料加工和制造领域技术的进步。
研究超声波焊接和激光焊接工艺的意义在于不断提升焊接技术水平，推动工业制造的现代化和智能化发展，为构建绿色、高效、可持续的制造业发展模式提供技术支持和保障。
激光焊接功率与速度匹配表激光焊接主要参数——激光功率激光功率激光功率的大小是激光焊接技术的首选参数，只有保证了足够的激光功率，才能得到好的焊接效果。
激光功率较小时，虽然也能产生小孔效应，但有时焊接效果不好，焊缝内有气孔，激光功率加大时，焊缝内气孔消失，因此激光深熔焊接时，不要采用勉强能够产生小孔效应的最小功率。
适当加大激光功率，可以提高焊接速度和熔深，只有在功率过大时，才会引起材料过分吸收，使小孔内气体喷溅，或焊缝产生疤痕，甚至使工件焊穿。
不同焊接参数与熔深的关系为使焊缝平整光滑，实际焊接时，激光功率在开始和结束时都设计有渐变过程，启动时激光功率由小变大到预定值，结束焊接时激光功率由大变小，焊缝才没有凹坑或斑痕。
激光功率与速度配比表激光焊接常见工艺参数解读激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
与传统焊接方法对比，激光焊接具有很多优势，焊接质量更高、效率更快。
目前，激光焊接技术已广泛应用于制造业、粉末冶金、汽车工业、电子工业、生物医学等各个领域。
一、激光焊接原理激光焊接属于熔融焊，以激光束作为焊接热源，其焊接原理是：通过特定的方法激励活性介质，使其在谐振腔中往返震荡，进而转化成受激辐射光束，当光束与工件相互接触时，其能量则被工件吸收，当温度高达材料的熔点时即可进行焊接。
△激光焊接原理按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊接机理：热传导焊接和深熔（小孔）焊接。
热传导焊接时产生的热量通过热传递扩散至工件内部，使焊缝表面熔化，基本不产生汽化现象，常用于低速薄壁构件的焊接。
深熔焊使材料汽化，形成大量等离子体，由于热量较大，熔池前端会出现小孔现象。
深熔焊能彻底焊透工件，且输入能量大、焊接速度快，是目前使用最广泛的激光焊接模式。
二、激光焊接主要工艺参数影响激光焊接质量的工艺参数较多，如功率密度、激光脉冲波形、离焦量、焊接速度和辅助吹保护气等。
1、激光功率密度功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
自动激光焊接机用途说明自动激光焊接机是一种高精度、高效率的焊接设备，广泛应用于制造业的各个领域。
它能够通过激光技术将材料进行快速、准确的焊接，其用途包括以下几个方面：1. 金属制造业：自动激光焊接机在金属制造行业中有着广泛的应用。
它可以用于焊接各种金属材料，如钢铁、铝合金、不锈钢等。
在精密仪器、汽车零部件、航空航天和电子设备等领域，自动激光焊接机可以实现高品质、高精度的焊接，确保产品的质量和性能。
2. 电子行业：在电子行业中，自动激光焊接机也有着重要的应用。
激光焊接技术可以用于焊接电子元器件、电路板、电池等产品，其焊接速度快、热影响小、焊缝美观，可以大幅提高生产效率和产品质量。
3. 医疗器械制造：在医疗器械制造领域，自动激光焊接机也是一种常用的焊接设备。
它可以用于焊接各种医疗器械，如手术器械、牙科器械、人工关节等。
激光焊接技术可以实现精确的焊接，避免了传统焊接方法可能引起的污染和热损伤，确保了产品的安全和可靠性。
4. 电池制造业：自动激光焊接机在电池制造行业中也有着广泛的应用。
在锂电池、镍氢电池等的制造过程中，激光焊接技术可以用于焊接电池的正负极材料及连接片，具有焊接速度快、焊接强度高、焊接区域小等优点，可以提高电池的性能和寿命。
5. 塑料制造业：除了金属制造业，自动激光焊接机在塑料制造行业中也有着一定的应用。
激光焊接技术可以用于焊接塑料制品，如汽车灯具、电器外壳、塑料管道等。
相比传统的热板焊接或超声波焊接，激光焊接可以实现无接触、无损伤的焊接，避免了材料变形和质量缺陷。
综上所述，自动激光焊接机在制造业中具有广泛的应用。
它可以提高产品质量、提高生产效率，降低生产成本。
随着科技的不断进步，自动激光焊接机的功能和性能将会不断完善，为制造业的发展做出更大的贡献。
不等厚对接焊接缝的超声波检测在传统的对接焊接中,可以分为两种焊接形式,一种是对接焊缝,另一种是角焊缝。
这两种焊接形式就是在悍件的坡面和另一件焊件的坡面进行焊接,使金属熔化并与之相交融,所形成的不规则的区域叫做焊缝。
在焊接的区域由于施工上的问题,造成了缝隙存在,给以后的使用造成不便,为了解决操作不便带来的问题,我们采取了一种根据不等厚对接焊接的特点进行的检测方式,超声波检测。
这种方式可以有效地检测出零件的问题所在,解决问题,提高效率。
一、进行不等厚对接焊接的特点在一些楼房或者厂房的施工现场,遇到一些特殊的情况时我们需要把两个不同厚度的圆筒或者其他形状的物品焊接在一起,在焊接的过程中由于一些因素会造成一切缺陷,对于这种缺陷我们进行了一系列的检测,及时发现问题所在。
根据不同的对接焊接类型,检测的方式也不尽相同。
首先,我们先根据不等厚的对接焊接的结构分析一下焊接时的特点。
(一)进行焊接的圆筒的结构,焊接的圆筒壁不是很厚,但是筒底的焊接区域比较厚。
(二)在进行焊接的圆筒的筒壁的厚度是不等厚的,筒壁的厚度自左向右逐渐增大,达到2.6mm时是极限,筒壁的厚度不会再增大,而且几何形状比较复杂。
(三)在焊接过程中,由于是利用高温使金属熔化,凝结在一起,凝结在一起的部分比较粗糙,残留着明显的操作痕迹。
(四)在进行焊接的过程中,他们的焊接的金属用料也是有所不同,化学成分有所差异,所以就造成了焊接的部分颜色与筒身颜色的不同。
根据这些特点,我们可以利用这些来进行检测,帮助检测出零件中出现的问题,可以节省很大的时间。
二、在不等厚对接焊接的过程中进行缺陷波的判定在焊接过程中,常常出现的缺陷有很多种,例如由于焊接过程中空气比较充足在焊接的部分,就容易出现气泡,还有就是在焊接的时候由于温度不够,焊接的时间较短,没有到达时间的标准,就容易出现裂缝和未焊透的情况,而且在焊接的过程中没有做好准备,就容易让其他杂质进入焊接的部分,出现杂渣,影响焊接部分的焊接效果。
焊接技术的发展趋势和前景展望近年来，随着制造业的快速发展和技术的不断进步，焊接技术作为一种重要的连接工艺也得到了大幅度的提升和创新。
本文将探讨焊接技术的发展趋势以及未来的前景展望。
一、自动化与智能化随着人工智能和机器人技术的迅猛发展，焊接技术也逐渐向自动化和智能化方向发展。
传统的手工焊接已经无法满足大规模生产的需求，自动化焊接设备的出现极大地提高了焊接效率和质量。
智能化焊接设备能够根据焊接工艺参数自动调整焊接参数，实现更加精准的焊接操作，大大降低了人为因素对焊接质量的影响。
二、激光焊接技术激光焊接技术是目前焊接领域的一项热门技术。
相比传统的电弧焊接，激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优势。
激光焊接技术在汽车制造、航空航天、电子设备等领域有着广泛的应用前景。
未来，随着激光技术的不断发展，激光焊接技术将会更加成熟和普及。
三、新材料焊接技术随着新材料的不断涌现，传统的焊接技术在焊接新材料时面临很多挑战。
新材料的焊接需要克服材料的特殊性，如高温、高硬度、脆性等问题。
因此，研发适用于新材料焊接的新技术成为了焊接领域的热点。
例如，电磁脉冲焊接技术、超声波焊接技术等都在新材料焊接方面取得了一定的突破。
四、绿色环保焊接技术随着环保意识的提高，绿色环保焊接技术备受关注。
传统的焊接过程中会产生大量的废气和废渣，对环境造成严重污染。
因此，研发低排放、低能耗的焊接技术成为了焊接领域的发展方向。
例如，激光焊接和电子束焊接是两种相对环保的焊接技术，能够减少废气的产生，降低对环境的影响。
五、焊接技术人才培养随着焊接技术的不断发展，对高技能焊接人才的需求也越来越大。
然而，目前我国的焊接技术人才培养体系还不够完善，高技能焊接人才的供需矛盾依然存在。
因此，加强焊接技术人才培养，提高焊接技术人才的素质和水平，对于我国焊接技术的发展具有重要意义。
综上所述，焊接技术的发展趋势主要体现在自动化与智能化、激光焊接技术、新材料焊接技术、绿色环保焊接技术以及焊接技术人才培养等方面。
超声波VS激光平板太阳能集热器焊接设备解析佛山市顺德区楚鑫机电有限公司刘晓兵平板太阳能热水器吸热板生产，除了早期很多厂家采用铜铝复合工艺外，现目前主流是采用焊接方法。
平板太阳能热水器集热器（集热板）焊接主要有两种方式：1.激光焊,2.超声波焊。
这两种焊接方式各有优缺点。
下面就详细分析一下：首先我们来看看做激光焊机的厂家的观点：下面是大族激光对这两种工艺的比较描述。
我们来看看大族描述的每一个细节：一、激光焊接是能对铜+铜、铜＋铝进行有效焊接，但是在平板太阳能里我们要看到所使用的材料规格是怎样的，才能确认其描述是否正确。
铜翅片的厚度是0.12-0.2mm，这样的厚度适合激光焊接？后面我们再详述。
二、这个描述我们赞同。
三、激光焊接的强度更高，能够将更多的热量快速传递？这个就属于误导了，后续我们再详述。
左边描述我们赞同，右边的描述就不靠谱了：超声波焊纹压痕的形成是由于焊头上的纹路所造成，痕迹的宽度是和材料相关的，标准是：A.0.6mm纹间距焊头，适应材料厚度是0.1-0.2mm厚材料,焊纹宽度是2.6mm;B.0.8mm纹间距焊头，适应材料厚度是0.1-0.35mm厚材料,焊纹宽度是2.8mm;C.1.0mm纹间距焊头，适应材料厚度是0.35-0.4mm厚材料,焊纹宽度是3.3mm。
以平均3mm宽度，吸热膜层损坏≤3%（焊纹长度要小于翅片宽度）。
有谁见过10mm宽的焊纹，基本和铜管直径一样宽？左边描述我们认为基本准确，右边关于超声波的描述就是乱写的了。
首先我们看看它用来描述超声波的照片，我们找到了这张照片的出处：这里面的照片是这样的：至于对于材料表面的氧化层，铝表面的氧化层厚度都是微米级的，超声波作用下，这些氧化物被破碎，扩散至双边的材料中，并不影响导电或导热特性。
反过来，我倒要问问激光焊时，这些氧化物去哪里了？被瞬间汽化了？如果氧化物被汽化了，金属呢？对于铝板易出现加工硬化，这个提法只是想当然的将金属材料二次加工硬化的概念加给超声波了：超声波焊接时是会有温升的，但将温升控制在金属退火温度以下。
超声波焊接参数对不同焊点微观结构和机械性质的影响摘要超声波点焊技术相对于传统融化焊接技术在应用上的便利，让其在过去数年间获得了巨大的关注。
不同的铝与不锈钢合金之间的熔焊始终是一个具有挑战性的任务,因为对焊滴大小的糟糕控制以及焊接金属中形成不需要的脆性金属间化合物，并且还会对机械性质产生有害的影响。
以前,已经实现不同合金之间焊接方法有电子束焊接,激光焊接和搅拌摩擦点焊,电阻点焊等。
但是，很少有报道关于不同铝与不锈钢合金之间的焊接使用超声波点焊技术。
目前工作的目标是优化超声波点焊机参数来焊接3003的铝合金与304不锈钢。
焊接在不同的合模压力（例如30、40、50和60 psi）以及能量水平下进行，并以此来调查压力与能量对金属微观结构、机械性质以及节点质量的影响。
例如：“焊接不足”、“好焊”与“过度焊接”的定义利用了不同焊接参数情况下的焊接的物理属性。
利用125焦耳和150焦耳能量制作焊接样本显示了最大粘结强度，并且被划定为“好焊”，同样还揭露对于高质量的焊接,最大抗拉强度依靠合理规模的结点密度与材料变薄(形成冶金结点之所需)获得的。
1、前言超声波点焊（USW）在不同的行业，例如电气、电子[2]以及特别是汽车行业[3]，对于不同（材料）之间的焊接被熟知为固态的连接处理[1]。
这种连接技术避免了与熔化焊接相关的一般问题，比如快速形成金属间化合物、脆性阶段的演变以及焊接部分的变形[2]。
此外，超声波焊接并不需要任何填充和焊接材料[4]。
超声波技术在金属中产生焊点并保持金属固态状态不需要融化以及可塑部分的融合[5]。
因此超声波点焊技术适用于有色软金属及其合金,如铜、铝、黄铜、金和银[5]。
超声波点焊的金属例如钢、钛、镍以及其多样化的不同组合如Al /钢铁、金属/陶瓷、金属/玻璃、铝/铜，在文献[6,7]中也有论述。
在超声波点焊中，好的焊接结点甚至是薄片需要更高的能量[8]，以往，不同合金之间的焊接可以通过束焊接[9],激光焊接[10]和搅拌摩点焊法[11],电阻点焊[12]等方法实现。
