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常州一颖光电有限公司

日期:2019-07-24 13:28

  常州一颖光电有限公司是集研发、生产、销售、为一体的高新技术企业。现有常州、苏州、上海、无锡、泰州、合肥等国内办事机构十余处。公司现有员工 平均年龄28岁, 其中本科以上学历的员工占85%,这些员工技术成熟、经验丰富,对公司文化有高度的认同感,是公司快速有序发展的中流砥柱。厚重的技术基 石、强大的技术团队、勇于创新的开拓精神奠定了一颖公司在激光&自动化装备业处于领先的水平。 公司研发部门实力雄厚,由多位经验丰富的工程师组成,至 公司成立以来,一颖光电有限公司始终保持着平稳的发展理念,致力于各类型激光打标机的研发、生产、销售。。。。。

  铝合金激光焊接最为引人关注的特点是其高效率,而要充分发挥这种高效率就要把它运用到大厚度深熔焊接中。因此,研究和使用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来发展的必然趋势。大厚度深熔焊更加突出了小孔现象及其对焊缝气孔的影响,因此小孔形成机理及其控制变得更加重要,它必将成为未来学术界及工业界共同关心和研究的热点问题。    改善激光焊接过程的稳定性和焊缝成形、提高焊接质量是人们追求的目标。因此,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉末激光焊接、双焦点技术以及光束整形等新技术将会得到进一步的完善和发展。     另外,有人发现在CO2激光焊接熔池中存在几安培的固有电流,焊接区的外加磁场会影响熔池的流动状态以及光致等离子体的形态和稳定性。因此,采用某种形式的磁场有可能改善铝合金激光焊接过程的稳定性和焊缝质量。所以,采用辅助电流,通过其形成的电磁力控制熔池流动状态,从而改善焊接过程的稳定性,提高焊缝质量,也可能会受到更多研究者的关注。

  1、铝合金使用特性铝合金因原料轻,耐腐蚀,低温功用和机械归纳功用好而广泛使用于航空、航天、轿车、机械制作、船只及化学工业等很多范畴。跟着近年国家对节能经济的寻求,铝合金的需求又上了一个台阶。现在,轿车行业中适用铝合金首要有Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列,轿车外壳多用耐蚀可焊的5000系合金,而梁柱等强度要求较高的部位则用6000系或7000系合金。研讨标明,选用铝合金材料恰当减轻轿车的分量能够把油耗下降37%;悬挂设备的负荷下降18%;振荡强度下降5%。在各大轿车厂加大对铝合金加工研发与制作投入的一起,铝合金的焊接又成为一个不得不处理好的根底问题。2、铝合金的焊接特性现在,首要选用TIG焊、MIG焊等惯例办法来焊接铝合金。选用惯例办法焊接,热输入量大导致焊缝广大且熔深较浅,铝合金导热快,冶金时高温溶解很多的氢来不及溢出发生孔(溶入熔池中的氢分出构成的气孔,称为冶金气孔;未彻底熔化的氧化膜中的水分因受热分化分出氢构成的气孔,称为氧化膜气孔);因为冶金速度快焊缝金属晶粒粗大,焊接接头软化可使强度削减到达40%;铝合金熔点低而导热快,熔融金属流动性差而使焊缝成型不漂亮;受热面积大,加工材料简单变形而影响加工尺度精度。铝合金惯例焊接质量难以确保,且焊接速度难以满意批量出产要求。跟着激光加工使用普及化水平的进步,选用激光焊接铝合金,热输入量小且热源会集,特别是光纤激光器面世后,激光焊接铝合金的能量密度愈加会集,激光波长更短,高反射得到改进。经过激光填丝,激光-MIG复合焊,双光斑激光焊等工艺,可显着改进铝合金焊接的成型作用,且焊接质量得到改进。无论是何种焊接办法,铝合金焊接前准备工作是必不可少的,对铝合金的焊接质量影响很大。焊接前对铝合金件表面进行或擦试,以铲除表面所吸附的水或油等杂质。为避免工件在空气中被氧化,需求对工件进行机械打磨或化学处理并烘干,以赶快完结焊接。为了加速铝合金焊接时的熔池流动性,能够在铝合金工件焊接反面加垫铜板以改进焊缝成型。焊接时,选用Ar气维护,阻隔空气,能减小气孔的发生。3、激光焊铝合金优化质量具体措施铝合金激光焊接开端时,存在高反射现象,严峻影响材料对激光能量的吸收,而波长越短,材料对光的吸收就越好,因而,光纤激光比CO2激光对铝合金的吸收要好。光纤激光的光束形式也会比CO2激光好,能量密度愈加会集。一旦材料开端吸收光能,对液态金属对光的反射率就显着下降。选用双光斑激光焊,能够显着改进气孔率,首要是因为选用双光束进行焊接时,两束光构成一个相对较大的匙孔,进步了匙孔的安稳性,有利于气体的逸出;比较于串行双光束,选用并行双光束焊接时,熔池内部温度梯度更小,下降了液态金属凝结速度,延伸气泡的逸出时刻,有利于减小气孔倾向;并行双光束激光焊也能进步送丝的安稳性,对安稳焊接质量有利。选用激光填丝焊,比较铝合金激光自熔焊,能够得到更好的成型。激光填丝焊能够兼容激光焊的高能量密度和填丝焊的高桥接才能,关于有必定空隙的焊缝,能够确保杰出的成型作用。并且经过不同的填充材料的挑选,能够对母材进行不同的化学冶金,起到必定合金元素弥补且强化的成效。选用激光复合焊,经过激光与电弧的复合,能够有用消除激光焊构成的等离子体的影响。经过光丝距离、吹气、焊视点等参数的调理,能够取得漂亮的焊缝,并且关于厚板无需开坡口或只需开小坡口就能够构成杰出的焊缝。选用功用强壮的激光头,能够安稳焊接质量。跟着激光加工的深化开发,功用越来越强壮的激光头得到快速的使用。现在由Scansonic和HighYAG所研发的激光头,能够在必定规模内上下左右起浮而不改动光斑巨细,也不影响光丝合作,十分利于大批量的出产使用,能改进材料因加工而发生的少数尺度误差而引起的焊接缺点。选用适宜的焊接工艺参数,能够确保焊接质量。图8为6061铝合金激光填丝焊接的激光功率和焊接速度的优化参数规模联系图。从该图中能够看到,激光功率和焊接速度的优化匹配参数曲线呈直线式上升,斜率根本坚持不变。每一个给定的激光功率值,在优化参数曲线上都有一个优化的焊接速度与之对应,且焊接速度可在必定规模内改变仍能取得成形质量好的焊缝,此区域归于焊接安稳区。在某一功率值时,当焊接速度过大,热输入变小,铝合金板材不能焊透,此刻焊接速度过大则向上超越安稳区规模,归于未熔透区;当焊接速度过小,热输入过大,熔池下塌严峻,此刻归于熔池崩塌区。要取得安稳的焊缝成型,需求匹合作适的焊接工艺参数。

  蓝宝石Sapphire源于拉了文Spphins,代表蓝色,象征忠诚、坚贞、仁爱和诚信。蓝宝石因闪耀美丽的颜色、晶宝剔透的外观,被古代人们视为神秘的超自然的宝石,意为吉祥之物。世界上大部分蓝宝石主要分布在澳大利亚、泰国、老掛、柬墙寨、越南。1957年,美国贝尔实验室成功用水热法合成红蓝宝石,我国在1999年成功地用水热法合成出蓝宝石。当前宝玉石界面临的一项迫切任务是天然宝玉石和人工合成、优化宝玉石的鉴别。一些传统的宝石鉴定仪器及鉴定方法已难以满足珠宝鉴定的要求。困难在于,合成宝石具有同天然宝石一样的化学成分和晶体结构,因此也具有同天然宝石一样的物理性质。从化学成分和物理性质上讲,它们是真正的宝石(一些物理性质还优于天然宝石)。但宝石其价值不仅取决于其品质,还与产出量及不可再生性有关。合成宝石生产的途径不同因而价值亦大不相同。 天然和合成蓝宝石从外观上看,合成蓝宝石的颜色更加均匀,但部分合成;蓝宝石因颜色过深,肉眼上看透明度有所降低。天然的蓝宝石内部裂隙都较多,并且存在天然角状色带、深色或无色的晶体包体。而合成蓝宝石内部总体较干净,大部分都能看到气泡,弯曲生长纹不明显。激光拉曼光谱仪,作为一种微区无损分析和红外吸收光谱的互补技术,拉曼光谱能迅速判断出宝玉石中分子振动的固有频率,判断分子的对成性、分子内部作用力的大小及一般分子动力学的性质,成为宝石鉴定工作者一种新型有效的分析手段。下图是天然(a)和人造蓝宝石(b)的拉曼谱图,拉曼特征峰有明显的差别,天然蓝宝石具有191cm-1,241cm-1,341cm-1谱峰,而人造蓝宝石则没有,可以准确判别天然和人造蓝宝石。  目前市场上已有便携式激光拉曼智能检测仪,专为珠宝玉石鉴定设计,可对市面上大多数珠宝玉石,以及相关填充物和仿冒品进行快速鉴定。

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  在高精度雷达研制中,需要一个核心微型器件——由金属钼加工而成、直径只有12毫米的球面栅网,栅网里72个梯形小格,小格之间相连的“筋”只有0.12毫米。不要小看这微不足道的12毫米。由于钼的熔点高达2000℃,国内没有加工设备,国外技术封锁,球面栅网加工工艺就成为制约中国高端产品提高精度的瓶颈。 近日,清华大学与南京四开电子企业有限公司联手研制的五轴联动激光加工机床,成功攻克这道难题:把一个金属钼球体置入该机床的加工头,短短5分钟,一个精致的球面栅网就成型了。 “它的加工精度达到μ级,相当于头发丝的1/70。它最大的亮点是五轴联动数控和光纤激光。”据该公司技术人员介绍,这台只有收银机大小的机床还能加工精度要求极高的心脏支架等医疗器械,在航空航天、医疗等领域可大显身手。 机床是制造业的基础,而数控系统更被称为是机床产品中的“大脑”。它代表了一个国家工业发展的水平,也是国家综合实力的体现。我国数控机床的发展经历了30年的跌宕起伏,已经由成长期进入成熟期,并且在高端领域屡有创新,不断突破国外的垄断。 开发自己的“大脑” 目前,我国已经成为世界第一机床消费大国和数控机床进口大国,而数控系统是数控机床的重要组成部分,其成本占机床总成本的30%~50%。 统计显示,国内高档数控系统约70%的份额被海外数控公司所占有,而部分高档数控机床仍然被当成战略物资在国际市场上受到禁运限制。五轴(坐标)联动数控机床就是数控机床技术制高点标志之一,用于大型螺旋桨空间曲面加工的五轴联动铣床,曾引发轰动一时的美、日制裁原苏联的“东芝事件”;10年前,美国国会因当时我国进口16台用于飞机制造的此类多轴联动旧机床,还炮制了所谓要求制裁的“考克斯报告” (注:1999年5月25日,美国众议院由共和党议员考克斯牵头的调查委员会公布了一个调查报告,把中国自力更生、独立自主发展起来的尖端技术和关系到国民经济发展的重大科学技术都污蔑为从美国“窃取”或非法“获得”)。 南京四开电子企业有限公司总经理陆启建告诉记者,机床控制部分的五轴联动数控,是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它主要应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。 今年六七月份,国家发展和改革委员会工业司委托中国机床工具工业协会组织30名行业专家,对航空、船舶、汽车、发电设备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。“通过对飞机和航空发动机主要关键件制造工艺和设备进行的摸底调查,我们认为,航空工业工艺复杂,所需机床多为五轴联动等高精度机床。” 据中国机床工具工业协会人士介绍,发动机加工大量使用高精度机床,机匣加工需要多功能、高精度数控机床,如数控立车、数控精密镗床和五轴加工中心,数控系统要具有高级编程功能。 “中国的数控企业有信心、也有能力打破国外公司的垄断和技术壁垒,用我们开发的中国‘大脑’来装备我国的当家设备,突破国外封锁。”武汉华中数控有限公司负责人说。华中数控走以通用工业微机为硬件平台的技术路线,通过软件技术的创新,实现了数控系统技术的突破。用通用的工业计算机和电子器件,自主开发出打破国外封锁的4通道、9轴联动“华中1型”高性能数控系统,达到国际先进水平。 触角不断延伸 不仅如此,我国数控机床产品已延伸到成套、复合领域:中捷机床厂按7个月交货期为上海磁悬浮列车工程项目交出4条以数控镗铣床为主体的生产线,是体现我国机床工业提供成套设备能力的杰出代表。 数控超重型机床是水、火、核电电站设备制造、造船、冶金矿山等重大装备制造业及重兵器制造的关键设备,我国已经成为少数几个超重型机床供应国之一。DL250型5米数控超重型卧式镗车床是武重集团自主研发制造的新产品,是迄今为止世界上最大规格的超重型数控卧式车床,该机床总重达1450吨,其中主轴箱重量就达到177吨,主轴端面跳动和径向跳动均在0.008毫米之内。 据业内人士介绍,在这台具有完全自主知识产权的重大技术装备上,武重集团实现了3大技术突破:一是该装备的超重型高精度主轴箱重量之大,强度和刚性要求之高,达到了当前世界主轴箱制造的极限;二是超长床身的制造工艺研究和精度达到国内领先水平。该机床床身长45米,导轨达到任意1米长度内误差不超过0.015毫米,任意20米长度内误差不超过0.16毫米,全长45米长度内误差不超过0.27毫米;三是首创国内双工作组三通道数控技术及三轴同步技术。 “与发达国家相比,我们正在加快速度迎头赶上。有些产品的开发成功甚至让国外同行着了慌,不仅打破了他们长期在国内市场上的垄断,还迫使他们降低自己产品的价格。” 中国机床工具工业协会常务副理事长于成廷说。 抓住差距不放 尽管国产高档数控机床在不少领域已经取得重大突破,但是在业内专家看来,我国数控机床技术与世界先进水平相比,还有不小的差距。 首先是精度普遍不够。只有少数几种产品达到欧洲标准定位精度。精度差距只是表面现象。其实质是基础技术差距的反映。如普遍未进行有限元分析,未做动刚度试验;大多未采用定位精度软件补偿技术、温度变形补偿技术、高速主轴系统的动平衡技术等; 其次,基础材料开发方面的差距,未普及高强度密烘铸铁。在欧美已有一批先进产品采用聚合物混凝土,我国则还是空白; 再次,高动、静刚度主机结构和整机性能开发的差距,高速机床主机结构设计方向是增强刚性和减轻移动部件重量,如国际普遍采用龙门式、框式、O型整体结构,箱中箱式结构,L型床身,三轴移动移出机身,侧挂箱式卧式加工中心等。我们则大多未开发; 还有一重要差距就是应用技术差距。如国外已开始普及的远程服务技术,我们尚待开发;交钥匙工程——从机床选择、工艺装备( 刀、夹、附、检具 ) 配置与提供到切削用量的确定,尚待开发;展出的高速机床普遍不能做硬切削、干切削表演,高速切削机理及切削数据库的研究在我国近乎空白;不能提供高速切削软件包等等。关键配套件,特别是新兴配套件如电主轴、高速滚珠丝杠副、直线电机、高速高精全数字式数控系统、高精度高频响的位置检测系统等差距较大。 饶有意义的是,一则为时30秒的中国制造广告宣传片,自11月23日起在海外播放。对此,一位业内人士表示,中国制造要想提升质量,机床是基础。没有高档机床和精密的加工工艺,中国制造的质量无从谈起。 “数控系统关系到国家的产业安全甚至国防安全。它的核心技术是花多少钱也买不来的。因此,中国数控产业的唯一出路,就是走自主创新之路,用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。”于成廷说。  (miki)

  白铜板是以镍为主要合金无素的铜合金。以铜一镍合金为基础加入第三元素如锌、锰、铝等的 白铜棒 ,相应地称为锌白铜棒、锰白铜棒、铝白铜棒等。超薄0.3MM厚度白铜板价格铜一镍合金具有好的耐蚀性和中等强度、高塑性,能热、冷态压力加工,还有很好的电学性能,除用做结构材料外,还是重要的高电阻和热电偶合金。铜板的切割方式有哪些?铜板切割,如果不需要很精密,就用氧割好了,要紧密的话那就用激光切割了。激光切割是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。

  近年来,随着我国汽车产业的高速发展以及世界能源问题的日益突出,汽车越来越朝着轻量化的方向发展。由于铝具密度小、耐腐蚀等优点而广泛应用在汽车工业上。铸造铝合金比纯铝有较高的力学性能与工艺性能,因此,其广泛应用于汽车发动机、汽车底盘及汽车轮毂等部件上。然而,铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能较低,特别是Al-Si合金和Al-Cu合金,限制了其更广泛的应用。因此,通过表面改性来克服铸造铝合金耐磨耐腐蚀性较低的缺点,以拓展铸造铝合金应用发展。目前,为改善铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能而采用的表面改性方法主要有:微弧氧化法、激光表面处理法、化学镀、电镀法以及阳极氧化法。1. 铸造铝合金表面改性主要方法1.1微弧氧化法微弧氧化是20世纪30年代发展起来的一门表面改性技术。它是利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的微等离子氧化反应,从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的工件表面原位生成优质的强化陶瓷膜。在铝合金上,通过微弧氧化生成的氧化膜由外部疏松状的γ-Al2O3和内部致密的α-Al2O3组成。在微弧氧化过程中,电流密度、电解质成分以及铝合金中的合金元素均对氧化膜的质量及生长速度产生重要的影响。在氧化过程中,阴极和阳极都有气体放出,并且伴随着氧化膜的生长过程,因此,电极的电流密度强烈地影响着氧化膜的组成、结构,也影响着铝合金的耐腐蚀性能。研究表明,在比较高的阳极电流密度下,氧化膜主要包含α-Al2O3,而在较低的阳极电流密度下,氧化膜几乎都是γ-Al2O3。JuhiBaxi的研究表明,随着电流密度的增加铝合金的耐磨性却相应降低。微弧氧化的电解质对氧化膜的质量有重要的影响,传统的电解质为硅酸盐或铝酸盐,Polat认为低浓度的硅酸钠可得到较高硬度的陶瓷膜。而Zheng则认为钨酸盐比硅酸盐更加稳定。电解质中添加稀土元素也对微弧氧化的成膜速度产生重要的影响,随着Ce(Ⅲ)浓度的增加成膜速度先增加后降低。氧化电解质中添加氟离子会降低微弧氧化膜的孔隙率,提高氧化膜的抗腐蚀性能。添加Na3AlF6和酒石酸钠则提高了陶瓷膜的硬度。1.2激光处理法1.2.1表面合金化一般来说,由于铝合金本身的特点耐磨性都不是很高,就是硬度较高的高硅铝合金也不具有较高的承载能力,因此,表面强化以提高其耐磨性成为拓展铝合金尤其是铸铝应用的一种常用方法,而激光表面合金化可以在铝合金基体和外加的金属或合金间形成金属间化合物,能大幅度提高铝合金的硬度,进而增加其耐磨性,从一定程度上也能提高其耐腐蚀性能。应用快速激光合金化技术可以按照需要在铝合金表面加入合金元素、在改性层内产生期望的强化相,从而提高材料的硬度,提高耐磨性能。激光合金可提高涂层的显微硬度到900HV左右,经过激光合金化后铝合金的抗腐蚀性能提高1倍以上。然而,激光合金化容易过度重熔,特别是在激光功率低、扫描速度小、预涂层厚度大的情况下,容易使涂层产生气孔缺陷。目前防止的办法是采用加大重叠量或采用两次激光处理,这样就增加了涂层的成本。

  铝合金及其焊接的概述铝和铝合金都具有非常优良的性能,比如比强度高、耐腐蚀性强,在许多的产业中都具有非常广泛的应用,尤其在国防工业、机械等产业,并且铝合金属于有色金属,在应用的过程中需要进行焊接,所以随着科学技术的飞速发展,铝合金的焊接技术的研究也越来越深入。因此,激光焊接技术是科学技术的一大进步。激光焊接作为一种新型的焊接技术,焊接热源直接是激光,既可以避免能源的浪费,又可以大大地提高焊接的效率。同时,激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统,减少人员的参与,可以减少劳动力的浪费,提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外,还可以高度的聚焦和良好性能的传输,因此可以将能量全部汇聚集中于一点,避免热量的散失和浪费。所以,激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的,因此当激光束直接照射铝合金的表面时,能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部,使铝合金快速的熔化形成一条焊缝,同时在融化后的金属上形成一种反作用力,最终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效,可以全部吸收激光光束照射时产生的能量,并同时产生高温蒸汽,蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。1、激光焊接的功率激光焊接具有一定的功率,只有当焊接功率达到一定的高度时,才能让焊接得以稳定、持续的进行,否则焊接只能在铝合金的表面进行工作,使得铝合金表面发生熔化,从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度,甚至比此还要高,所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量。2、激光焊接的速度因激光焊接功率高,所以焊接时速度也相应得到提高,焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小,相反,如果速度减慢,就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透,因此,选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本。3、激光焊接的优势提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。激光焊接在各个领域中的应用1、在石油管道中的应用在石油管道中,应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁,让管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油的运输具有非常高的危险性,如石油发生泄漏,会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染,因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意,提高焊接的质量,激光焊接在此时就可以发挥巨大作用,通过激光焊接,可以控制符合焊接的工艺,可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作,焊接时一次成型,焊缝的质量高,充分的避免了石油泄漏的风险,提高了石油运输的安全性。2、在汽车制造业中的应用随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化,出门乘坐汽车已经习以为常了,并且人们对于汽车的质量要求也越来越高,因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量,激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用。美国最先将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来,经过一系列的实验,激光焊接的铝合金制造出来的汽车,将薄铝合金激光焊接之后制造成型,不仅大大减轻了车身的重量,而且减少了制造汽车的工序,提高了制作效率,得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐。3、在航空航天工业中的应用众所周知,航空航天工业需要高度精准高度精确的材料进行制造飞机等一系列航天器,并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛,用激光焊接的铝合金制造飞机等机器,能够使得机身比平时可减轻20%左右,制造成本也得到了大大降低。比如,德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功。激光焊接铝合金技术的难点1、铝合金表面对激光具有反射性因为铝合金是一种有色金属,对各种光线都具有很强烈的反射性,激光作为一种更加激烈的光束,在铝合金的表面更加容易造成反射,换句话说,铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率。除此之外,金属都具有导热性,因此铝合金也具有很强的导热性,容易在用激光焊接的时候,反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去,最终导致铝合金的焊接失败。因此,在激光焊接铝合金的时候,要严格注意并且迅速提高激光的功率密度,防止被反射或者被传导,争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接,这样就可以避免反射性等问题的出现。2、在激光焊接铝合金时要做好充分的准备因为铝合金有活泼、易被氧化等特性,在其表面容易附着大量的灰尘水分等,因此在焊接的过程中,如果没有做好充足的准备,表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面,从而影响铝合金的质量和焊接的效果。因此,在对铝合金进行焊接之前,需要对铝合金表面进行清洁,将表面的油污等清理掉。同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁,也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁,彻底除去氧化膜。铝合金的激光焊接存在的缺陷尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本,激光焊接也存在着许多的缺点,只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了,才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。1、气孔的缺陷在上文中提出,适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡,但是,过量的气泡就会存在大量的缺陷,避免出现大量气孔比较困难,出现大量气孔时气孔不稳定,在铝合金内部乱窜,容易使得焊接部位出现裂缝,所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷。2、热裂纹缺陷应用激光技术时,需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的,这样容易在铝合金表面出现特裂纹,从而使得焊接失败,为了应对热裂纹,科学家们已经想出应对的办法,即在激光焊接时运用填充材料,但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费。采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。铝合金的激光焊接速度存在大量的优点,在多种制造领域得到了广泛的应用,也提高了机器本身的质量和制造速度,但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷,导致焊接的失败,相信在科学家们的不断努力下,该焊接技术会越来越成熟,应用也越来越广泛。

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  近几年快速发展的铝合金激光焊接技术将铝合金应用推广的更加广泛,该技术能够将两种热源的优点同时结合起来,同时又能弥补各自的不足,是一种新型的焊接方法,越来越备受人们的欢迎。1 铝合金及其焊接的概述铝和铝合金都具有非常优良的性能,比如比强度高、耐腐蚀性强,在许多的产业中都具有非常广泛的应用,尤其在国防工业、机械等产业,并且铝合金属于有色金属,在应用的过程中需要进行焊接,所以随着科学技术的飞速发展,铝合金的焊接技术的研究也越来越深入。因此,激光焊接技术是科学技术的一大进步。激光焊接技术的概述:激光焊接作为一种新型的焊接技术,焊接热源直接是激光,既可以避免能源的浪费,又可以大大地提高焊接的效率。同时,激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统,减少人员的参与,可以减少劳动力的浪费,提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外,还可以高度的聚焦和良好性能的传输,因此可以将能量全部汇聚集中于一点,避免热量的散失和浪费。所以,激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的,因此当激光束直接照射铝合金的表面时,能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部,使铝合金快速的熔化形成一条焊缝,同时在融化后的金属上形成一种反作用力,较终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效,可以全部吸收激光光束照射时产生的能量,并同时产生高温蒸汽,蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。1.1 激光焊接的功率激光焊接具有一定的功率,只有当焊接功率达到一定的高度时,才能让焊接得以稳定、持续的进行,否则焊接只能在铝合金的表面进行工作,使得铝合金表面发生熔化,从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度,甚至比此还要高,所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量。1.2 激光焊接的速度因激光焊接功率高,所以焊接时速度也相应得到提高,焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小,相反,如果速度减慢,就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透,因此,选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本。1.3 激光焊接的优势提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。2 激光焊接在各个领域中的应用2.1 在石油管道中的应用在石油管道中,应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁,让管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油的运输具有非常高的危险性,如石油发生泄漏,会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染,因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意,提高焊接的质量,激光焊接在此时就可以发挥巨大作用,通过激光焊接,可以控制符合焊接的工艺,可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作,焊接时一次成型,焊缝的质量高,充分的避免了石油泄漏的风险,提高了石油运输的安全性。2.2 在汽车制造业中的应用随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化,出门乘坐汽车已经习以为常了,并且人们对于汽车的质量要求也越来越高,因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量,激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用。美国较早将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来,经过一系列的实验,激光焊接的铝合金制造出来的汽车,将薄铝合金激光焊接之后制造成型,不仅大大减轻了车身的重量,而且减少了制造汽车的工序,提高了制作效率,得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐。2.3 在航空航天工业中的应用众所周知,航空航天工业需要高度精准高度准确的材料进行制造飞机等一系列航天器,并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛,用激光焊接的铝合金制造飞机等机器,能够使得机身比平时可减轻20%左右,制造成本也得到了大大降低。比如,德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功。3 激光焊接铝合金技术的难点3.1 铝合金表面对激光具有反射性因为铝合金是一种有色金属,对各种光线都具有很强烈的反射性,激光作为一种更加激烈的光束,在铝合金的表面更加容易造成反射,换句话说,铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率。除此之外,金属都具有导热性,因此铝合金也具有很强的导热性,容易在用激光焊接的时候,反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去,较终导致铝合金的焊接失败。因此,在激光焊接铝合金的时候,要严格注意并且迅速提高激光的功率密度,防止被反射或者被传导,争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接,这样就可以避免反射性等问题的出现。3.2 在激光焊接铝合金时要做好充分的准备因为铝合金有活泼、易被氧化等特性,在其表面容易附着大量的灰尘水分等,因此在焊接的过程中,如果没有做好充足的准备,表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面,从而影响铝合金的质量和焊接的效果。因此,在对铝合金进行焊接之前,需要对铝合金表面进行清洁,将表面的油污等清理掉。同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁,也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁,彻底除去氧化膜。4 铝合金的激光焊接存在的缺陷尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本,激光焊接也存在着许多的缺点,只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了,才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。4.1 气孔的缺陷在上文中提出,适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡,但是,过量的气泡就会存在大量的缺陷,避免出现大量气孔比较困难,出现大量气孔时气孔不稳定,在铝合金内部乱窜,容易使得焊接部位出现裂缝,所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷。4.2 热裂纹缺陷应用激光技术时,需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的,这样容易在铝合金表面出现特裂纹,从而使得焊接失败,为了应对热裂纹,科学家们已经想出应对的办法,即在激光焊接时运用填充材料,但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费。采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。5 结束语铝合金的激光焊接速度存在大量的优点,在多种制造领域得到了广泛的应用,也提高了机器本身的质量和制造速度,但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷,导致焊接的失败,相信在科学家们的不断努力下,该焊接技术会越来越成熟,应用也越来越广泛。(浙江盾安禾田金属有限公司 俞德富 陈建军)

  一、激光晶体的重要性及其远景六十年代激光器的呈现,创始了光学范畴的簇新局势,促进了光电技能的进程和展开。激光技能是光电子技能的中心组成部分,而激光晶体是激光器的作业物质。自1960年第一台红宝石激光器面世今后,人们对激光作业物质进行了广泛深化的研讨与探究。固体激光晶体阅历了六十年代的起步,七十年代的探究,八十年代的展开过程,固体激光晶体己从开始几种基质晶体展开到常见的数十种。作为固体激光器的主体,激光晶体展开成固体激光技能的重要支柱。正是因为激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有宽广展开远景的固体激光材料。依据国外有关资料,世界激光器具有持续安稳增加的商场远景。多年来各国政府在拨款方面逐步削减,迫使各厂商尽力开发民用产品,选用新技能和降低成本的办法,并结合用户商场的需求开发新产品,特别自1996丰以来,激光器商场,包含材料加工、医疗、通讯等敏捷扩展,供应持续安稳的增加。据BCC公司的计算标明,按均匀年增加12.1%计,仅美国激光材料和元部件商场从1996年的4.763亿美元将到达2000年的7.653亿美元。二十一世纪是信息化的世纪,光电子技能是信息社会展开的强壮推进力,因而,光电子工业一向被认为是下世纪的重要支柱工业。特别是许多传统工业在金融风暴的冲击下纷繁不支倒地,更使微电子和光电子等高科技工业支撑经济增加的人物日益突出。在近二十年内,光电子工业将以30-60%的年均匀速度展开,而材料的研讨和开发是光电子技能展开的先导和根底,因而具有宽广的展开远景。作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研讨到工业出产,参军用到民用,运用规模很广。现在90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。因而,稀土在激光晶体中现已成为一族很重要的元素。由此可见,激光晶体的巨大展开将推进稀土的广泛运用。 二、稀土在激光晶体中的运用激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。激光晶体的激光功能与晶体基质、激活离子的特性联系极大。现在已知的激光晶体,大致能够分为氟化物晶体、含氧酸盐晶体和氧化物晶体三大类。激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子。现在已知的约320种激光晶体中,约290种是掺入稀土作为激活离子的。可见稀土在展开激光晶体材料中的重要作用。在稀土元素中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。稀土的激光功能是因为稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而发生的。因为许多稀土离子具有丰厚的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不行短少的激活离子,为高新科技供给了许多功能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。高功率掺稀土激光晶体首要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:LMA)等。其间,Nd:YAG最重要,运用最广,用量最大。国外早已投入出产,在美国Nd:YAG晶体现已商品化,新产品质量安稳,占据世界大部分商场。可调谐激光晶体相同很有目共睹。运用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:YLF和Ce:LaF3等晶体中取得可调谐的紫外激光。现在最为有用的和可接连调谐的紫外激光晶体是Ce:LiCAF、Ce:LiSAF。用于LD泵浦激光器的晶体首要有Nd:YVO4、Nd:YAG、Nd:YLF等,其它适宜的泵浦的晶体还有Yb:YAG等。我国的YVO4、Nd:YVO4晶体均已享誉世界商场,据估计其产品现在占世界商场的l/3。在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。多年来人们一向在进行新波长激光晶体的探究作业。其间比较成功并取得实践运用的有掺Er和Ho的激光晶体。这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透才干强,保密性好,合适军用。并且其波长简单被水吸收,更合适于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将取得运用。现在我国对Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG和Ho:Er:Tm:YLF已有小批量试制才干,但末构成批量产品。 三、稀土的展开远景 1、稀土在晶体中的运用远景Nd:YAG晶体具有光学均匀性好,机械强度高,物化功能安稳,导热系数高,激光功能杰出及成长工艺老练等长处。正是因为Nd:YAG晶体具有这些优秀的功能,并可在室温下可完成脉冲和接连等多种方法的作业,所以它在军事、工业和医疗等方面取得了广泛的运用,是现在固体激光材料中用量最大的激光晶体。在军事方面,Nd:YAG晶体是运用最广泛的固体激光器的作业物质,是军用固体激光技能的支柱。现在90%以上的军用固体激光器是以Nd:YAG激光晶体为作业物质的。在工业范畴,Nd:YAG晶体因为能取得高功率激光输出而广泛运用于材料加工。全世界用于材料加工的激光器供应额持续增加,其间高功率激光器的供应坚持微弱气势,其首要原因是全世界轿车制造商持续推出新类型,零部件更多选用激光加工,并且激光加工逐步从运用C02激光器转向选用Nd:YAG激光器。依据LaserFocusWorld的计算,1997年全世界用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额为1.17亿美元,1998年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额2.89亿美元,1999年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额估计增加8%,达3.12亿美元。医学和医疗范畴,也一向是Nd:YAG激光器的重要运用之一,在所有激光医疗设备中,Nd:YAG激光医疗设备都得到广泛的运用。这不只因其重复频率和均匀功率较高。更首要是其1.06μm波长可用石英光纤导光,因而能够被柔软的传输线传输功率。依据LaserFocusWorld的计算,全世界固体激光器在医疗方面的运用,1997年供应额为1.59亿美元,1998年供应额为2.7亿美元,1999年供应额估计达3.1亿美元。2、稀土在泵浦激光晶体中的运用远景八十年代半导体激光器(LD)取得了重大进展,成为固体激光器的一种新式泵浦源。可用二极管泵浦的激光晶体多种多样,除了传统的激光基质YAG、YLF外,还有高增益YV04等,激活离子除传统Nd离于外,还有Yb、Ho、Tm、Er离子等。Yb:YAG具有许多特色合适高功率LD泵浦,有或许展开成为重要的大功率LD泵浦用激光材料。Yb:S-FAP晶体将来有或许用于激光核聚变的激光材料,引起人们的重视。Tm:YAG、Ho,Tm:YLF、Ho,:YLF激光晶体的发射波长合适在军事上运用。3、稀土在可调谐激光晶体中的展开远景掺稀土的可调谐激光晶体中除上述的晶体以外,还有Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体等。Cr,Yb,Ho:YAGG激光晶体的波长在2.84-3.05μm之间接连可调。据计算世界上用的红外寻弹头大部分是选用3-5μm的中波红外勘探器,因而研发Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体,可关于中红外制导武器对立供给有用的搅扰源,具有深远的军事含义。别的,3-5μm的红外光能够用来远距离勘探化学物质,因而可用于反化学战和环境保护。4、稀土在新波长激光晶体中的运用远景稳固展开已有的产品,如Ho:Cr:Tm:YAG、Ho:Er:Tm:YLF、Er:YAG等,进一步进步晶体质量,完成大批量出产。一起要持续加强开辟运用价值大的激光新波段。 四、领会和主张我国较早地展开了激光晶体的研讨与出产,其间华北光电技能研讨所是首要单位。华北光电技能研讨所长时间承当军工研讨使命,具有雄厚的科研才干,具有很强的产品开发才干,不只在科研上取得许多效果,并且在科研效果的转化上也作出了很大的成果。所取得的最重要的科研效果Nd:YAG激光晶体己转化为产品,1985年经过JYN-1型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径为30-35mm,1991年经过JYN-3型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径到达由40-45mm。而现在华北光电子技能研讨所成长的Nd:YAG除毛坯直径到达55-60mm,长度为210mm,并己开始构成规模化出产成为供应国内外的重要产品。 在如前所述的激光晶体杰出展开远景下,进一步开辟稀土产品的国内外商场,建立我国在世界稀土方面的位置,显得尤为重要。我国具有丰厚的稀土矿产资源,在世界上享有必定的位置,适当部分的稀土产品出口在世界上具有必定的竞争力。因而在这样较高的展开起点上,我国稀土供应商有必要争夺自动,大力开发稀土氧化物的出产,除了满意国内商场需求外,还应活跃开发国外商场,推进我国稀土工作的展开,只要这样才干稳固我国已具有的稀土重要出产基地的位置,才干展开成为重要的稀土产品出口商。

  光纤激光器正渐渐代替传统激光器在激光打标、激光焊接、激光切割等领域的主导职位地方。光易网给大家讲解光纤激光器在各领域应用的优势。 光纤激光打标机在产业上的应用 产业生产要求激光器可靠性高、体积小、宁静、便于操纵。光纤激光器以其布局紧凑、光转换服从高、预热时间短、受情况因素影响小、免维护以及容易与光纤或由光学镜片构成导光体系耦合等长处受到人们的普遍青睐。现在,光纤激光器正渐渐代替传统激光器在激光打标、激光焊接、激光切割等范畴的主导职位地方。 在打标领域,由于光纤激光用具有较高的光束质量和定位精度,光纤打标体系正代替服从不高的二氧化碳激光和氙灯抽运的Nd:YAG脉冲激光打标体系。在泰西及日本市场,这种代替正大范围地举行着,仅在日本,每月的需求量就高于100台。据IPG报道,此前德国宝马汽车公司购置了他们的高功率光纤激光器用在车门焊接生产线上。 我国作为世界较大的产业制造国,对光纤激光打标机的需求是非常巨大的,预计每年有超过2000台的需求量。在激光焊接和切割范畴,随着上千瓦乃至几万瓦光纤激光器的研制乐成,光纤激光器也得到了应用。 光纤激光器在传感上的应用 较之于其他光源,光纤激光器被用作传感光源有很多优势。首先,光纤激光器具有利用率高、可调谐、稳固性好、紧凑小巧、重量轻、维护方便和光束质量好等性能。其次,光纤激光能很好地与光纤耦合,与现有的光纤器件完全兼容,能举行全光纤测试。 现在,基于可调谐窄线宽光纤激光器的光纤传感是该领域的应用热门之一。该光纤激光器的光谱线宽很窄,具有超长干系长度,并且可以对频率举行快速调制。把这种窄线宽光纤激光器应用到漫衍式传感体系,可实现超长间隔、超高精度的光纤传感。在美国和欧洲,这种基于可调谐窄线宽光纤激光器的传感技能被遍及应用到。我国预计每年对这种范例光纤激光器的需求量也在100台以上。 光纤激光器在通讯上的应用 光纤激光器相比于其他类型的激光器,在布局紧凑性、散热、光束质量、体积以及与现有体系的兼容性等方面具有明显的优势,在通讯领域得到普遍的应用。 掺稀土光纤为增益介质的锁模光纤激光器可以孕育发生高重复率、脉宽为皮秒或飞 秒量级的超短光脉冲,并且其激射波长又落在光纤通讯的较佳窗口1.55 μm波段上,是将来高速光通讯体系的抱负光源。现在,10GHz 与40 GHz重复频率的锁模光纤激光器已经研制乐成。一旦这种通讯网络铺设开展,对这范例激光器的需求将是巨大的。 光纤激光器在疗上的应用 如今,用于临床的激光器大多是氩离子激光器、二氧化碳激光器和YAG激光器,但通常它们光束质量不高,具有非常大的体积,需要巨大的水冷体系,并且安置和维护非常不易,而这些恰正是光纤激光器可以补充的。由于水分子在2 μm有一个吸取峰,将2 μm光纤激光器用作外科手术东西可以实现快速止血,避免手术对人体构造的损伤。

  高能束流焊接的功率密度(PowerDensity)到达105W/cm2以上。束流由单一的电子、光子、电子和离子或二种以上的粒子组合而成。归于高功率密度的热源有:等离子弧、电子束、激光束及复合热源激光束+Arc(TIG、MIG、Plasma)。当时高能束流焊接被注重的首要范畴是:①高能束流设备的大型化—功率大型化及可加工零件(甚至零件集成)的大型化。②新式设备的研发,比如,脉冲作业办法以及短波长激光器等。③设备的智能化以及加工的柔性化。④束流质量的进步及确诊。⑤束流、工件、工艺介质相互效果机制的研讨。⑥束流的复合。⑦新材料的焊接。⑧使用范畴的扩展。1、激光焊接的较新进展1.1新式激光器(1)直流板条式(DCSlab)CO2激光器、(2)二极管泵浦的YAG激光器、(3)CO激光器、(4)半导体激光器、(5)准分子激光器。1.2激光器功率的大型化、脉冲办法以及高质量的光束形式以美国PRC公司为例,几年前,用于切开的CO2激光器功率1500~2000W,而近期的主导产品是4000~6000W,6000W可切开的不锈钢厚度、碳钢厚度别离为35mm和40mm。1.3设备的智能化及加工的柔性化尤其是对YAG激光,因为可用光纤传输,给加工带来了极大的便利。其首要特点是:①一机多用。②选用一台激光机可进行多工位(可达6个)加工。③光纤长度较长可达60m。④开放式的操控接口。⑤具有远距离确诊功用。1.4束流的复合较首要的是激光-电弧复合。深熔焊接时,熔池上方发生等离子体,复合加工时,激光发生的等离子体有利于电弧的安稳;复合加工可进步加工功率;可进步焊接性差的材料比如铝合金、双相钢等的焊接性;可添加焊接的安稳性和牢靠性;一般,激光加丝焊是很灵敏的,经过与电弧的复合,则变的简单而牢靠。激光-电弧复合首要是激光与TIG、Plasma以及GMA。经过激光与电弧的相互影响,可战胜每一种办法本身的缺乏,进而发生杰出的复合效应。GMA成本低,运用填丝,适用性强,缺点是熔深浅、焊速低、工件承受热载荷大。激光焊可构成深而窄的焊缝,焊速高、热输入低,但出资高,对工件制备精度要求高,对铝等材料的适应性差。Laser-GMA的复合效应表现在:电弧添加了对空隙的桥接性,其原因有二:一是填充焊丝,二是电弧加热规模较宽;电弧功率决议焊缝顶部宽度;激光发生的等离子体减小了电弧点燃和坚持的阻力,使电弧更安稳;激光功率决议了焊缝的深度;更进一步讲,复合导致了功率添加以及焊接适应性的增强。从能量观念看,激光电弧复合对焊接功率的进步非常显着。这首要根据两种效应,一是较高的能量密度导致了较高的焊接速度;二是两热源相互效果的叠加效应。GMA、激光加丝和激光电弧复合三种办法焊接时线能量、焊缝断面以及能量使用率的比较。Laser-TIGHybrid可显着添加焊速,约为TIG焊接时的2倍;钨极烧损也大大减小,寿数添加;坡口夹角亦减小焊缝面积与激光焊时附近。阿亨大学弗朗和费激光技能学院研发了一种激光双弧复合焊接,与激光单弧复合焊比较,焊接速度可添加约1/3,线%。英国Conventry大学现代衔接中心亦有Laser-plasma复合焊接的报导。其长处是:进步焊接速度和熔深;因为电弧加热,金属温度升高,降低了金属对激光的反射率,添加了对光能的吸收。在小功率CO2激光实验基础上,还要在12000WCO2激光以及光纤传输的2kWYAG激光器上进行,并为机器人进行PALW打基础。1.5激光、工件与维护气体相互效果的研讨1.6铝合金的激光焊接铝合金因为比强度高、抗腐蚀性好而得以广泛使用。CO2激光焊接铝合金的困难首要在于高的反射率以及导热性好,难以到达蒸腾温度、难于诱导小孔的构成(尤其是对Mg含量比较小时)以及简单发生气孔。进步吸收率的办法除了表面化学改性(如阳极氧化)、表面镀层、表面涂层等外,也有用激光-TIG、激光-MIG的报导,其间MIG-DCelectrodeposition办法因为表面的整理效果强和加丝的合金化效果效果为好。较近,比利时的LCretteur和法国的SMarya对6061铝合金进行了混合气和焊剂的CO2激光焊。在给定的实验条件下标明:70%He+30%Ar、气流方向与焊接方向相反时效果为好;针对穿透焊接时焊缝反面简单发生下垂缺点,选用75%LiF+25%LiCl的焊剂,起到了祛除氧化、改善熔化金属与反面母材的接合,使反面焊缝具有上翘效应,在较宽的参数区间内构成了规整的焊道。对6061铝合金的焊接标明,焊缝强度可到达母材的90%。1.7激光熔覆激光熔覆与其它表面改性办法比较,加热速度快、热输入少,变形极小;结合强度高;稀释率低;改性层厚度可精确操控,定域性好、可达性好、出产功率高。激光熔覆除用于民品外,英、美等国也已用于航空机发动机Ni基涡轮叶片的耐热、耐磨层的熔覆及修正。2、电子束焊接和等离子弧焊接的较新进展国外电子束焊接展开可归结为:超高能密度设备研发、设备智能化柔性化、电子束流特性确诊、束流与物质效果机制研讨以及非真空电子束焊设备及工艺的研讨等。在日本,加快电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊机已面世,一次可焊200mm的不锈钢,深宽比达70:1。日、俄、德展开了双及填丝电子束焊技能的研讨。在对大厚度板靠前次焊接的基础上,经过第2次填丝来补偿顶部下凹或咬边缺点;日本选用双抢完结了薄板的超高速焊接,反面无飞溅,成形杰出。法国研发成功的双金属和三金属薄带材电子束焊接机也颇引人注重。关于非真空电子束焊接,德国完结了母材为AlMg0.4Si1.2的旋转件的填丝焊接,加丝材料为AlMg4.5Mn,送丝速度35m/min,焊接速度高达60m/min。该研讨在斯图加特大学的25kW电子束焊机上完结。非真空电子束焊接在轿车制作范畴一向倍受注重。例如,手动变速器中同步环与齿轮的非真空电子束焊接,出产率已超越500件/小时。较近,德国和波兰的学者一起研发了真空电子束焊接时设备于真空室中的非触摸测温设备,丈量点较小直径1.8mm,首要用于陶瓷和硬质合金的钎焊,该设备可扫除随机的暖流的搅扰,丈量精度高。在等离子弧焊接方面,变极性等离子弧焊以及铝合金穿孔等离子立焊是注重点之一。3、国内高能束流焊接现状在国内,高能束流焊接越来越引起更多相关人士比如焊接、物理、激光、材料、机床、计算机等作业者的注重。国内涵设备水平上,与国外有必定距离,但在工艺研讨上,水平则较为挨近,甚至在某些方面还有自己的特征。3.1激光焊接在设备出产与研讨上,首要出产千瓦级的CO2激光设备和1千瓦以下的固体YAG激光设备。国内对激光焊接研讨首要会集在激光焊接等离子体构成机理、特性分析、检测、操控、深熔激光焊接模仿、激光-电弧复合热源的使用、激光堆焊等。清华大学从声和电的视点,分析了熔透状况的声信号,提出了激光焊接等离子体的等效电路及电特性数学模型;在按捺等离子体的负面效应方面,清华大学张旭东、陈武柱等提出了侧吸法;国家产学研激光技能中心的肖荣诗、左铁钏提出了双层表里圆管吹送异种气体法;西北工业大学的刘金合提出了外加磁场法。3.2电子束焊接我国自行研发电子束焊机始于1960年代,至今已研发出产出不同类型和功用的电子束焊机上百台,并构成了一支研发出产的技能部队,能为国内市场供给小功率的电子束焊机。近年来,呈现了要害部件(电子,高压电源等)引入、其它部件国内配套的引入办法,这种办法的长处是:设备既坚持了较高的技能水平,又能大大降低成本,一起还能对用户供给较完善的售后服务。现在,以科学院电工所的EBW系列为代表的轿车齿轮专用电子束焊机占有了国内轿车齿轮电子束焊接的首要市场份额;我国的中小功率电子束焊机已挨近或赶上国外同类产品的先进水平,而报价仅为国外同类产品的1/4左右,有显着的性能报价比优势。在机理及工艺研讨上,北京航空工艺研讨所、北京航空航天大学、天津大学、上海交通大学、西北工业大学、我国科学电工所、桂林电器科学研讨所、西安航空发动机公司、航天材料及工艺研讨所展开的作业触及熔池小孔动力学、电子束钎焊、接头疲惫裂纹扩展行为、接头剩余应力、填丝焊接、部分真空焊接时的焊缝轨道示教等。3.3等离子弧焊接在等离子弧焊设备方面,西北工业大学展开了脉动等离子喷焊技能研讨,经过在工件和喷阳极(喷嘴)间接入高频的IGBT无触点开关,成功地完结了搬运弧和非搬运弧的高频替换作业,完结了单一电源下的等离子喷焊。西安交通大学展开了适宜于Al、Mg及其合金的变极性等离子弧焊设备的研讨,主弧的正、负半波别离由两台直流电源供电,对工件(铝)完结了变极性焊接,它不只使电弧安稳,并且还有牢靠的阴极整理效果。北京航空工艺研讨所展开了脉冲等离子弧焊的一脉一孔的工艺研讨;在穿孔等离子弧焊小孔特征及行为检测方面,哈尔滨工业大学、北京航空工艺研讨所以及清华大学别离经过光谱信息、电弧电压和电流的频谱分析,检测小孔的树立、闭合以及小孔尺度;天津大学的王惜宝、张文钺分析了等离子弧粉末堆焊时粉末在搬运弧中的输运行为及其首要影响要素,计算了铁基合金粉末和碳化硼粉末、不同参数下在弧柱中的输运速度散布及沿弧柱横截面上的粉通量散布。在重要的使用方面,西安航空发动机公司使用克己的电源设备配以进口的等离子焊,完结了某航空发动机工艺的改善。

  铝合金车架现在现已在轿车中广泛地运用。铝合金原料比较曾经造车常用的钢铁,性质上有着很大的差异。这就使得出产商在对铝合金进行焊接的进程中遇到了不少的难点。因而工程师们针对铝合金焊接上的难点,活跃改造传统的焊接技能,为铝合金车架未来更广泛地运用到轿车中铺桥搭路。铝合金在焊接中首要存在以下难点:1.铝合金与氧的亲和力很强。在空气中极易与氧结合生成细密而健壮的氧化铝薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超越铝及铝合金的熔点,并且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接进程中,氧化铝薄膜会阻止金属之间的杰出结合,并易构成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促进焊缝构成气孔。这些缺点,都会下降焊接接头的功能。为了确保焊接质量,焊前有必要严厉整理焊件表面的氧化物,并防止在焊接进程中再次氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有用地防护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特色。详细的维护办法是:焊前运用机械打磨或化学办法D40铲除工件坡口及周围部分的氧化物;焊接进程中要选用合格的维护气体进行维护(例如99.99%Ar)。2.铝合金的导热率和比热大。铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,在焊接进程中许多的热能被敏捷传导到团体金属内部,为了取得高质量的焊接接头,有必要选用能量会集、功率大的热源,8mm及以上厚板需选用预热等工艺办法,才能够完成熔焊进程。3.铝合金车体的线膨胀系数大。铝及铝合金的线倍,凝结时体积缩短率达6.5%~6.6%,因而易发生焊接变形。防止变形的有用办法是除了挑选合理的工艺参数和焊接次序外,选用适合的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板时特别如此。别的,某些铝及铝合金焊接时,在焊缝金属中构成结晶裂纹的倾向性和在热影响区构成液化裂纹的倾向性均较大,往往因为过大的内应力而在脆性温度区间内发生热裂纹,这是铝合金,特别是高强度铝合金焊接时最常见的严峻缺点之一。在实践焊接现场中防止这类裂纹的办法首要是改善接头规划,挑选合理的焊接工艺参数和焊接次序,选用习惯母材特色的焊接填充材料等。4.铝合金部件焊接时简略构成气孔。焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易发生的缺点,特别是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时发生气孔的首要原因,这现已为实践所证明。氢的来历,首要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其间焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分,对焊缝气孔的发生,常常占有杰出的位置。铝及铝合金的液体熔池很简略吸收气孔,在高温下溶入的许多气体,在由液态凝结时,溶解度急剧下降,在焊后冷却凝结进程中气体来不及分出,而集合在焊缝中构成气孔。为了防止气孔的发生,以取得杰出的焊接接头,关于的来历要加以严厉控制,焊前有必要严厉约束所运用的焊接材料(包含焊丝、焊条、熔剂、维护气体)的含水量,运用前要严厉进行枯燥处理,整理后的母材及焊丝最好在2~3小时内焊接结束,最多不超越24小时。TIG焊时,选用大的焊接电流合作较高的焊接速度。MIG焊时,选用大的焊接电流慢的焊接速度,以进步熔池的存在时刻。5.铝合金在高温时的强度和塑性低。铝在370℃时强度仅为10MPa,焊接时会因为不能支撑住液体金属而使焊缝成形不良,乃至构成陷落或烧穿。为了处理这个问题,焊接铝及铝合金时常常要选用垫板。而近年来在欧美车厂开端广泛运用的激光焊接技能,针对铝合金这位“新成员”,也针对性地进行了一系列的改善。跟着合金元素的添加,八组可锻合金呈现了,将铝的全体运用扩展到了一个广泛的制作业运用。可是,不论是合金仍是全体运用,仍是存在可焊性问题。走运的是,大多数合金能够成功地进行熔焊,这取决于合金填充材料。运用激光器能够处理困扰传统技能如金属惰性气体电弧焊等的难题。和金属惰性气体电弧焊比较,激光加工的焊接速度更快,热量输入更少,热影响区域更小,歪曲变形更少,在许多情况下能够自焊接。可是,铝和铝合金仍具有一些扎手的特点,假如不适当处理就会对焊接构成影响。合金蒸腾和凝结温度的广泛规模会导致锁孔不稳定、多孔性、气泡、损失机械功能以及在焊接冶金中呈现各种缺点,例如热裂纹。熔融铝的高氢解度会导致许多焊缝气孔和气泡。低粘度和高度流动性的熔融铝会构成焊道底的沉降和松垂。最终,铝的高反射性加上高导热性会引起光能量耦合到材料上。虽然上述这些听起来让人很懊丧,但其实激光焊接铝的前史和成功事例恰恰相反。这些扎手的特性以及相关的焊接问题都有清晰和证明过的处理方案。扼要了解一下最常见的五个问题,机制以及控制办法热裂纹或许焊接凝结裂纹是凝结压力作用于微观结构的成果,铝的高热分散性和导热性会加重这些裂纹。一般运用适宜的填充焊丝或镶嵌填充箔材料来改动焊接功能和防止裂纹灵敏峰值就能够防止热裂纹灵敏性。例如,要取得杰出可焊性,添加硅和镁的典型值分别为大于2-3%和大于3-4%。在2000系和6000系铝合金中这些合金的典型规模为0.4-1.6%,意味着在大多数情况下这些合金需求填料然后完成无裂纹焊接。曩昔铝的高反射性关于激光焊接来说是一个问题。可是,跟着高功率、高光束质量的二氧化碳激光器的逐渐开展,以及高功率、高亮度固体光纤激光器的呈现,将能量耦合至铝上不再成其为问题。这里有一个需求留意的错误观念:现在许多人以为因为固体激光器(如碟片激光器和光纤激光器)的波长较短,被铝吸收得更多,因而就是一切运用的最佳挑选。现实并非这样,关于厚度约4或5mm的材料来说,波长最好是1μm。可是假如材料厚度是在6mm以上,二氧化碳激光器(10.6μm波长)更好。虽然切当的物理作用仍存在争议,可是简略的解说是吸收率更高意味着材料的上层部分吸收了更多来自1μm波长的能量。而运用二氧化碳激光器,10.6μm的波长能够反射到锁孔,然后更深地穿透材料。激光焊接已运用于轿车业,用以衔接如车架、车顶、车门、后备箱、驾驭杆、轮毂和燃油过滤器等多种铝质零部件。一种值得留意的运用是运用激光端接(对接)焊技能焊接宝马7系豪华轿车的铝质车门。铝成为宝马规划师们选中的材料,不只因为其质量轻,并且因为能为将来在更大排量轿车上运用激光焊接铝材取得重要经验。虽然被选中的合金(铝5083)是一种能够主动可焊接的材料,可是制作工程师挑选运用端接接头规划和激光焊接,并运用填充焊丝来坚持凸缘宽度挨近肯定最小值。这让工程师们能够将横截面最大化,然后运用最少的材料来添加断面系数和惯性力矩。激光焊接车门的断面系数是电阻点焊车门的1.7倍,惯性力矩是2.3倍,在强度和硬度方面都有了很大的提高。每辆轿车的四扇铝质车门含有长度超越15米的激光焊接缝,比钢质车门要轻约30%。严密而更连接的激光焊接缝还有一个长处在于不需求粘合剂,然后进一步减轻了分量,下降了本钱。制作商们将铝视作其出产运用的抱负金属,首要原因在于铝的质量强度比和耐腐蚀性。大多数铝合金是能够熔融焊接的(不论有无填料),存在的一些常见的焊接问题也现已过在出产中取得有用的办法得到战胜。从20世纪90年代开端,多个职业现已在出产中运用激光焊接许多铝和铝合金零部件。宝马7系豪华轿车就是一个很好的比如,而未来的愿景是,激光加工、强度、轻质以及本钱等要素都集合起来,发明一个高雅的处理方案。跟着燃油经济性在轿车业的强制执行,轿车的轻量化趋向是无法防止的。铝必定会成为轻量化的重要组成部分,并且因为本身具有的优势和功能,激光焊接也会享有相同的位置。

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