激光焊機和電子束焊的特點
發布時間:2015-09-19 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:
激光是20世紀最偉大的發明之一,世界上第一臺激光器問世于1960年。
激光 (laser), 即光受激輻射放大 (light amplification by stimulated emission of radiation)。激光利用輻射激發光放大原理而產生一種單色、方向性強、光亮度大的光束,經透射或反射鏡聚焦后可獲得直徑小于o.Olmm、功率密度高達l018 W/m2的能束,可用作焊接、切割及材料表面處理的熱源。
激光焊接機(laser welding)是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的方法。它具有高能量密度、深穿透性、高精度、適應性強等優點。焊接時無機械接觸,有利于實現在線質量監控和自動化生產,經濟效益顯著。隨著航空航天、微電子、 醫療及核工業等的迅猛發展,對材料性能要求也越來越高,傳統的焊接方法難以滿足要求,激光焊日益得到廣泛應用。
電子束焊是高能量密度的焊接方法,它利用空間定向高速運動的電子束,撞擊工件表面后,將部分動能轉化成熱能,使被焊金屬熔化,冷卻結晶后形成焊縫。電子束焊在工業上首先用于原子能及宇航領域,繼而擴大到航空、汽車、電子、電器、工程機械、醫療、重型機械、石油化工,造船、能源等幾乎所有的工業部門。幾十年來,電子束焊創造了巨大的社會效益和經濟效益。
電子束焊的特點
電子束焊是一種高能束流焊接方法,其能量密度可以達到l06 Wlcrri2以上。 電子束焊時,在幾十到幾百千伏的電壓的作用下, 電子可被加速到1/2-2/3的光速,高速電子流轟擊焊件表面時被轟擊的表層溫度可達到l04℃以上,表層金屬可被迅速熔化,并向焊件深層傳導。隨著電子束的功率密度增加穿透焊件的深度也增加。在大厚度件的焊接中,焊縫的深寬比可高達60:1。
電子束焊能夠獲得深熔焊的效應, 目前被公認的一個理論就是電子束焊中存在的小孔效應。小孔的形成過程是一個復雜的高溫流體動力學過程。一個基本的解釋是:高功率密度的電子束轟擊焊件,使焊件表面材料熔化并伴隨著液態金屬的蒸發,材料表面蒸發走的原子的反作用力是力圖使液態金屬表面壓凹,隨著電子束功率密度的增加,金屬蒸氣量增多,袁面被壓凹的程度也增大,并形成一個通道。電子柬經過通道轟擊底部的待熔金屬,使通道逐漸向縱深發展。液態金屬的表面張力和流體靜壓力是試圖拉平液面的,在達到力的平衡狀態時,通道的發展才停止,并形成小孔,小孔和熔弛的形貌與焊接參數有關。
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