激光焊接熔深焊點質(zhì)量檢測分析圖像顯微鏡

  激光在焊接過程中主要作為一個具有高能量密度的熱源。與其他焊接
方法相比，激光焊接可以將光束聚焦在幾個毫米的范圍內(nèi)，從而將加熱引
起的變形控制在最小范圍。
  在航空航天工業(yè)中，激光焊接主要用來連接主體結(jié)構(gòu)上兩種相同或不
同的金屬，并能提供高連接強度。用這種方法來連接金屬部件可以減輕機
體重量，與之相比，傳統(tǒng)機械式連接法如螺栓、螺母連接就顯得不重要了
。目前，由于激光焊接適用于各種航空航天工業(yè)結(jié)構(gòu)部件中的合金材料，
所以日益受到關(guān)注。
  激光焊接原理
  當激光束入射到目標材料上時，能量將由光束向材料表面轉(zhuǎn)移。如圖6所
示，能量轉(zhuǎn)移存在兩種模式：熱傳導(dǎo)模式和小孔模式。激光深孔穿透焊接
機理與電子束焊情況十分相似，兩種方法中能量都是通過“小孑L”形式進
行轉(zhuǎn)移的。當光束能量密度足夠高并引起基體材料蒸發(fā)時，洞口的蒸氣壓
會迫激光束使熔化金屬沿著孔壁向上運動，此時就可能會出現(xiàn)這種小孔模
式。這時孑L的作用就類似于一個黑體，在增加對激光束吸收的同時也促進
了熱量向材料深處的擴散。反觀大多數(shù)傳統(tǒng)焊接工藝，能量僅由工件表面
吸收，然后只能通過熱傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移到內(nèi)部。激光焊接的潛在優(yōu)勢有以下幾點
。
  (1)光沒有慣性，因此高速加工過程中可以做到快速啟動和急停。
  (2)具有高能量密度。
  (3)可在大氣環(huán)境下使用。
  (4)可處理難加工材料（如鈦、石英等）
  (5)無須焊條或填充材料。
  (6)焊縫窄。
  (7)可精準控制焊縫。
  (8)可實現(xiàn)低污染或無污染焊接。
  (9)切割或焊縫周邊受熱影響范圍小。
  (10)可采用自動控制光偏轉(zhuǎn)技術(shù)對復(fù)雜外形進行高速切割或焊接。
  (11)可實現(xiàn)分時操作。
  激光焊接能量轉(zhuǎn)移模式(a)熱傳導(dǎo)模式焊接；(b)小孔模式焊接
  激光焊接變量
  激光焊接主要的獨立過程變量如下。
  (1)激光束功率。
  (2)激光束直徑。
  (3)吸收率。
  (4)激光束在基體表面進給速度。
  (5)其他參數(shù)，如保護氣種類、焦點位置以及接頭準備和裝配。
  測量的因變量有激光焊接接頭的滲透深度、顯微結(jié)構(gòu)以及冶金學(xué)性能

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