高能束流焊接方法学习要点总结.docx
- 文档编号:8970756
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:67.83KB
高能束流焊接方法学习要点总结.docx
《高能束流焊接方法学习要点总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高能束流焊接方法学习要点总结.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高能束流焊接方法学习要点总结
实训成绩
批阅教师
日期
高能束流焊接方法学习要点总结
课程名称焊接设备维修实训
专业年级焊接1311
学号2013118526113
学生姓名张华荣
指导教师李飞
2016年4月13日
高能束流焊接方法学习要点总结
一.高能束流焊接方法基本概念:
高能束流焊接是指以激光束、电子束、等离子体为热源,对金属、非金属材料进行焊接的精细加工工艺。
注:
(1)高能束流焊接的功率密度(PowerDensity)达到105W/cm2以上。
(2)高能束流是由单一的电子、光子、电子和离子,或者二种以上的粒子组合而成。
(一)电子束焊焊接方法基本概念:
电子束焊是利用会聚的高速电子轰击工作件接缝处所产生的热能,使金属熔合的一种焊接方法。
(二)激光焊焊接方法基本概念:
利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效而且精密的焊接方法。
它是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量而进行焊接的。
聚焦的激光束是指:
利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束。
(三)激光切割基本概念:
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。
(四)等离子弧焊焊焊接方法基本概念:
等离子弧焊是以等离子弧为热源的一种高能速流焊接方法。
二.基本原理和分类
(一)获得高能束流的基本原理:
1.高功率密度激光束的获取
激光器通过谐振腔的方向选择、频率选择以及谐振腔和工作物质共同形成的反馈放大作用,使输出的激光具有良好的方向性、单色性以及很高的亮度。
2.高功率密度电子束的获取
阴极用以发射电子,阳极相对阴极施加高电压以加速电子,控制极用来控制电子束流的强度,聚焦线圈对电子束进行会聚,偏转线圈可使束流产生偏转以满足加工的需要。
3.高能束流的聚焦
(1)激光束的聚集
目前在激光焊中常用的聚集系统有三种:
透镜聚集、反射镜聚集和改进型的。
(2)电子束的聚集
电子束聚集是依据于电场和磁场对电子的作用。
常用的电子束聚集方法是静电透镜聚集好磁透镜聚集等。
其中静电透镜聚集分别为同心球电极聚集。
(二)分类:
1.电子束焊接
2.激光焊
3.激光切割
4.等离子弧焊
(一)电子束焊工作原理:
电子束是从电子枪中产生的。
通常电子是以热发射或者场致发射的方式从发射级(阴极)逸出的。
在25~300V的加速电压的作用下,电子被加速到0.3~0.7倍光速,具有一定的动能,经过电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用,电子会聚成功率密度很高的电子束。
这种电子束撞击到工件表面,电子的动能就转变为热能,使金属迅速溶化和蒸发。
在高压金属蒸气的作用下,熔化的金属被排开,电子束就能继续撞击深处的固态金属。
很快在被焊工件上“钻”出一个锁形小孔。
小孔的周围被液态金属包围。
随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿着小孔周围流向熔池后部,逐渐冷却凝固形成了焊缝。
电子束传送到焊接接头的热量和其熔化金属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电子束斑点质量,以及被焊接材料的性能等因素有密切的关系。
分类:
1.被焊工件所处的环境和真空度可以分为三种:
高真空电子束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊。
2.电子束焊按照加速电压状态分类:
高压型(大于80kV);中压型(40~60kV);低压型(小于等于30kV)。
(二)激光焊接的原理:
光子轰击金属表面形成蒸汽,蒸发的金属可防止剩余能量被金属反射掉。
如果被焊金属有良好的导热性能,则会得到较大的熔深。
激光在材料表面的反射、透射和吸收,本质上是光波的电磁场与材料相互作用的结果。
激光光波入射材料时,材料中的带电粒子依着光波电矢量的步调振动,使光子的辐射能变成了电子的动能。
物质吸收激光后,首先产生的是某些质点的过量能量,如自由电子的动能,束缚电子的激发能或者还有过量的声子,这些原始激发能经过一定过程在转化为热能。
分类:
1.按照激光器输出能量方式的不同来区分,激光焊可以分为:
脉冲激光焊,连续激光焊(包括高频脉冲连续激光焊)。
2.按照激光聚焦后光斑上功率密度的不同,激光焊可分为:
传热焊,深熔焊。
1)传热焊定义:
传热焊又叫热导焊。
传热焊所用采用的激光光斑功率密度较低,(一般情况下,激光的光斑功率密度小于105W/cm2),当激光功率密度介于105W/cm2~106W/cm2的时候,也被认为是传热焊。
2)传热焊过程机理分析:
工件吸收激光后,激光将金属表面加热到熔点与沸点之间,焊接的时候,金属材料表面将所吸收的激光转变为热能,使得金属表面温度升高而熔化,但是仅仅达到表面熔化的程度。
然后通过热传导方式,把热能向金属工件内部传递,使得熔化区域逐渐扩大形成熔池。
凝固后形成焊点或者焊缝,熔深轮廓近似半球形。
这种焊接机理称为传热焊。
它类似与TIG焊等钨极电弧焊原理。
这种焊接模式熔深浅,深宽比较小。
3)传热焊的主要特点:
传热焊激光光斑的功率密度小,很大一部分光被金属表面反射,光的吸收效率低,焊接熔深浅,焊接速度慢,主要用于厚度小于1mm的薄板以及小零件的焊接加工。
4)深熔焊定义:
深熔焊采用的激光光斑功率密度比较高。
当激光光斑的功率度大于等于106W/cm2(通常介于106W/cm2~107W/cm2)的时候,被认为是深熔焊。
(三)激光切割
可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。
1.激光汽化切割原理
利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。
这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。
材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2.激光熔化切割原理
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。
激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
(3)激光氧气切割
激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。
它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。
喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。
由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
(4)激光划片与控制断裂
激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。
激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。
控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。
(4)等离子弧焊的基本原理:
等离子弧焊和GTAW焊在很多方面是十分类似的,如果钨极与工件之间的电弧被压缩或断面面积减小,则其温度上升,因为压缩后仍导致通同样大小的电流。
这种被压缩的电弧称为等离子体,等离子体是物质的第四状态。
等离子有两种类型,转移型等离子弧和非转移型等离子弧。
非转移型等离子弧电流通过喷嘴流到喷嘴内部的钨极,然后再回到电源,非转移型电弧主要用于等离子喷涂,还用于加热非金属部件。
转移型等离子弧的电流从工件穿过喷嘴上的小孔进入钨极,然后再回到电源。
分类:
1.微孔型等离子弧焊
2.熔透型等离子弧焊
3.微束等离子弧焊
4.熔化极等离子弧焊
5.热丝等离子弧焊
6.脉冲离子弧焊
三.工艺特点和应用范围
(一)电子束焊接
1.主要优点:
A电子束穿透能力强,焊缝的深宽比高电子束斑点尺寸小,功率密度大,可以实现高深宽比的焊接(即焊缝深而窄)。
深宽比达到60/1,可以一次焊透0.1mm-300mm的不锈钢板。
焊接厚板时,可以不开坡口实现单道焊,比电弧焊可以节省辅助材料和能源的消耗。
B焊接速度快,焊缝物理性能好能量集中,熔化和凝固速度快,例如焊接厚度为125mm的铝板,焊接速度达到400mm/min,是氩弧焊的40倍。
能够避免晶粒长大,使接头性能改善,高温作业时间短,合金元素烧损少,焊缝抗腐蚀性好。
C焊件热变形小功率密度高,输入焊件的热量少,热影响区小,焊件变形小。
对精密加工的工件,可以最后连接工序,焊后工件仍保持足够的精度。
D焊缝纯洁度高真空对焊缝有良好的保护作用,真空电子束焊接不仅可以防止熔化金属受到氧气、氮气等有害气体的污染,而且有利于焊缝金属的除气和净化,因而高真空电子束焊尤其适合焊接钛以及钛合金等活性材料。
真空电子束焊接常用于焊接真空密封元件,焊接后内部元件保持在真空状态。
E工艺适应性强参数易于精确调节,便于偏转,对焊接结构有广泛的适应性。
F可焊材料多不仅能够焊接金属和异种金属材料的接头,也可以焊接非金属材料,例如陶瓷,石英玻璃等。
G再现性能好电子束焊焊接参数易于实现机械化,自动化控制。
重复性好,再现性好,提高了产品质量的稳定性。
H可简化加工工艺可以将重复的大型整体加焊件分为易于加工的、简单的或者小型部件,用电子束焊为一个整体,减少加工难度,节省材料,简化工艺。
2.缺点:
设备比较复杂,费用比较昂贵、焊接前对接头加工、装配要求严格,以保证接头位置准确、间隙小,而且均匀、真空电子束焊接时,被焊工件尺寸和形状常受到工作室的限制、电子束容易受到杂散电磁场的干扰,影响焊接质量、电子束焊接时,产生的射线需要严加防护,以确保工作人员的健康和安全。
3.电子束焊小孔效应:
电子束焊小孔的形成是一个复杂的高温流体动力学过程。
基本过程解释如下:
A高功率密度的电子束轰击焊件,使得焊件表面材料熔化并且伴随着液态金属的蒸发。
B材料表面蒸发走的原子的反作用使液态金属表面向下凹陷。
C随着电子束功率密度的增加,金属蒸气量增多,液面被压凹的程度也增大,并且形成一个通道。
D电子束经过通道轰击底部的待焊金属,使通道逐渐向纵深发展。
E液态金属的表面张力和流体静压力是力图拉平液面的,在达到力的平衡状态时,通道的发展才停止,并且形成小孔。
F小孔和熔迟的形貌与焊接参数有关。
(二)激光焊接
A功率密度高。
由于激光束的频谱宽度窄,经过会聚后的光斑直径可以小到0.01mm,功率密度可以达到109W/cm2,可以焊接0.1~50mm厚的工件。
B脉冲激光焊加热时间短、焊点小、热影响区小。
C激光焊与电子束焊有许多相似之处,但它不需要真空室,不产生X射线,更适合生产中推广应用。
激光焊接已成为高能束焊接技术发展的主流。
缺点是激光焊接一些高反射率的金属还比较困难,另外设备投资大。
D激光能够反射、透射、能够在空间传播相当长的距离而衰减很小,激光焊能够远距离焊接,或者对难以接近的部位进行焊接,能够透过玻璃等其他透明物体进行焊接。
E激光不受电磁场的影响。
F激光的电光转换效率低(约为0.1%~0.3%)。
工件的加工和组装精度要求高,夹具要求精密,因此焊接成本高。
G一台激光器可供多个工作台进行不同的工作,既可以用于焊接,又可以用于切割、合金化和热处理,一机多用。
激光焊接的优点:
能量密度高,可聚焦,深穿透,高效率,高精度,适应性强等。
(3)等离子弧焊接
1.优点:
(1)熔透能力强,在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透8-10mm厚的不锈钢板;
(2)焊缝质量对弧长的变化不敏感,这是由于电弧的形态接近圆柱形,且挺直度好,弧长变化时对加热斑点的面积影响很小,易获得均匀的焊缝形状。
(3)钨极缩在水冷铜喷嘴内部,不可能与工件接触,因此可避免焊缝金属产生夹钨现象;
(4)等离子电弧的电离度较高,电流较小时仍很稳定,可焊接微型精密零件;
(5)可产生稳定的小孔效应,通过小孔效应,正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形。
2.缺点:
(1)可焊厚度有限,一般在25mm以下;
(2)焊枪及控制线路较复杂,喷嘴的使用寿命很低;
(3)焊接参数较多,对焊接操作人员的技术水平要求较高。
3.微束等离子弧具有以下特点:
A小电流时,电弧仍能保持稳定。
B焊件变形量和热影响区均比钨极氩弧焊小。
C电弧呈细长的圆柱状,弧长的变化对工件加热状态的影响较小,因此它对喷嘴至工件间距离变化的敏感性较小,焊接质量稳定。
D设备简单,焊枪小巧,易于操作和实现自动化。
4.应用
可用钨极氩弧焊焊接的金属,比如不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等,均可用等离子弧焊焊接。
这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造船及其它工业部门中。
(4)激光切割
1.特点
(1)切割质量好
由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。
1)激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。
2)切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
3)材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。
(2)切割效率高
由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。
操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。
(3)切割速度快
用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。
材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
(4)非接触式切割
激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。
加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。
激光切割过程噪声低,振动小,无污染。
(5)切割材料的种类多
与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。
但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。
采用CO2激光器,
2.激光切割技术具有以下优点:
第一,精度高:
定位精度0.05mm,重复定位精度0.02mm。
第二,切缝窄:
激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度,材料很陕加热至气化程度,蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切口宽度一般为0.10-0.20ram。
第三,切割面光滑:
切割面无毛刺,切口表面粗糙度一般控制在Ral2.5;A内。
第四,速度快:
切割速度可达lOm/min,最大定位速度可达70m/m/n,比线切割的速度快很多。
第五,切割质量好:
无接触切割,切边受热影响很小,基本没有工件热变形,完全避免材料冲剪时形成的塌边,切缝一般不需要二次加工。
第六,不损伤工件:
激光切割头不会与材料表面相接触,保证不划伤工件。
第七,不受被切材料的硬度影响:
激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工,不管什么样的硬度,都可以进行无变形切割。
第八,不受工件外形的影响:
激光加工柔性好,可以加工任意图形,可以切割管材及其他异型材。
第九,可以对非金属进行切割加工:
如塑料、木材、PVC、皮革、纺织品和有机玻璃等。
第十,节约模具投资:
激光加工不需模具,没有模具消耗,无须修理模具,节约更换模具时间,从而节省了加工费用,降低了生产成本,尤其适合大件产品的加工。
十一,节省材料:
采用电脑编程,可以把不同外形的产品进行整张板材料套裁,最大限度地提高材料的利用率。
十二,缩短了新产品制造周期:
新产品试制,数量小,结构不确定、随时会改动‘,根本不能出模具,激光切割机大大缩短了新产品制造周期,减少了模具投入。
(3)缺点
激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。
激光切割设备费用高,一次性投资大。
4.应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。
激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。
在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。
德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。
在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。
用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。
激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。
不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。
与传统焊接技术比较,激光焊接与电子束焊接都具有更多优异的特性:
□能量密度高(大于105W/cm2);
□焊接速度高(一般可以达5~10m/min);
□热影响区窄(仅为焊缝宽度10%~20%);
□热流输入少、工件变形小;
□易实现自动控制、可在线检测焊缝质量;
□非接触加工、无后续加工。
对比:
电子束焊接的优点是相当突出的:
□电子束的能量转换效率非常高(80%~90%),可以研制出很高功率的大型焊接设备(在日本,加速电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊机已问世);
□电子束焊接的焊缝很细,其深宽比很容易达到10∶1,甚至是20∶1(最新报道显示:
日本在焊接200mm厚不锈钢时,深宽比达70∶1);
□电子束的可控性更好,甚至可以在工件内部形成曲线孔径;
□电子束对不同材料、特殊材料的焊接更容易。
当然,电子束的缺点也十分明显:
□需要高真空环境以防止电子散射,设备复杂,焊件尺寸和形状受到真空室的限制(非真空环境的电子束焊,是重要的研究方向);
□由于真空室的存在,抽真空成为影响循环时间的主要障碍(目前用于齿轮焊接的单台电子束设备循环时间很难做到60s以内);
□有磁偏移:
由于电子带电,会受磁场偏转影响,故要求电子束焊工件焊前去磁处理;
□X射线问题:
X射线在高压下特别强,需对操作人员实施保护;
□对工件装配质量要求严格,同时工件表面清洁的要求也较高。
相比较于电子束焊,激光焊接的优点是:
激光焊不需真空室和对工件焊前进行去磁处理,它可在大气中进行,也没有防X射线问题,所以可在生产线内联机操作,也可焊接磁性材料。
另外,激光焊接的循环时间大大低于电子束焊接(很容易做到30s以内)。
因此,激光焊接实际上已取得了电子束焊接20年前的地位,成为高能束焊接技术发展的主流。
TIG焊和等离子弧焊:
TLG焊,钨极承载电流能力较差,过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。
因此,熔敷速度小、熔深浅、生产率低。
而等离子弧焊枪的钨极内缩在喷嘴之内,电极不可能与工件相接触,因而没有焊缝夹钨的问题。
等离子切割与激光切割工艺比较:
等离子切割可用于不锈钢、铝、铜、铸铁、碳钢等各种金属材料切割。
等离子切割以中厚板切割为主,以260A的等离子电源为例,最大切割厚度可达60mm。
等离子切割切割速度快、切割狭窄、切口平整,热影响区小,工件变形小,运行成本低,具有显著的节能及经济效果,其缺点是断面垂直度有0.5°~1.5°倾斜角,切割断面硬化。
激光切割以中薄板为主,以4000w激光为例,最大可切25mm左右普通碳钢。
激光切割机除用于切割碳钢、不锈钢、铝合金等材料外,还可用于切割各种髙熔点材料、耐热铝合金和超硬铝合金等特种金属材料,也可切割半导体材料、非金属材料以及复合材料。
激光因其具有几乎无发散的方向性,具有极高的发光强度,激光切割速度快、加工精度高、切缝狭窄、切口光滑、热影响区小、切割板材变形小,切割表面无损伤,一般不需后续加工。
特点
用途
适用性
产品示例
穿透性
重型结构的焊接
一次可焊透300mm
核装置、压力容器、反应堆潜艇、飞行器、运载火箭、空间站、航天飞机、重武器、坦克、火炮、厚壁件
精密控制、聚集点
微电子与精密器件制造
-
超大规模集成元器件、结点、航天(空、海仪表、模盒、精密陀螺、核燃料棒封装
高能密度、高速扫描
特殊功能结构件制造
扫描速度
动力装置封严、高温耐磨涂层、沉积层、切割、气模冷却层板结构、小孔结构、高温部件
全方位加工
特殊环境加工制造
-
太空及微重力条件、真空、冲气、水下及高压条件
高速加热、快速冷却
新型材料制备、特殊及异种材料连接
速率105K/s
超高纯材料冶炼、超细材料、非金属复合材料、陶瓷、表面改性、合成、非晶态、快速成形、立体制造
四.影响焊接质量的工艺参数:
(1)电子束焊接
加速电压(Ua),电子束流(Ib),聚焦电流(If),焊接速度(Vb),工作距离(H)。
(2)脉冲激光焊接
有4个主要参数:
脉冲能量,脉冲宽度,功率密度,离焦量。
(三)等离子弧焊接
1.焊接电流
2.焊接速度
3.喷嘴离工件的距离
4.等离子气及流量
5.引弧及收弧
6.接头形式及装配要求
(四)激光切割
1.切割表面粗糙度Rz
2.切口挂渣尺寸
3.切边垂直度和斜度u
4.切割边缘圆角尺寸r
5.条纹后拖量n
6.平面度F
对比:
焊接工艺
精度
变形
热影响
焊链质量
深宽比
使用条件
电子束焊
精密
小
小
好
20:
1
需要真空
激光焊
精密
小
很小
好
10:
1
可选保护气体
五.焊接方法(系统)设备与装置组成和性能指标
(一)电子束焊接
1.真空电子束焊机由以下7部分组成:
A电子枪;B.工作真空室;C.工作台;D.高压电源;E.控制及调整系统;F.真空系统;G.焊接夹具。
2.电子束焊实现过程:
电子束轰击工作件时,动能转变为热能。
由高压加速装置形成的高功率电子束流,通过磁透镜会聚后,得到很小的焦点(其功率密度可以达到104W/cm2~109W/cm2),轰击置于真空或者非真空中的焊件,电子的动能迅速转变为热能,熔化金属,实现焊接过程。
3.电子枪分为二极枪和三极枪两种,现代电子束焊机多采用三级电子枪。
二极枪:
二极枪是由阴极、聚束极、和阳极组成的电极系统。
聚束极与阴极等电位。
在一定的加速电压下,通过调节阴极温度来改变阴极发射的电子流,从而调节电子束流的大小。
三极枪:
三极枪的电极系统由阴极、偏压电极、阳极组成。
阴极处于高的负电位,它与接地的阳极之间形成电子束的加速电场。
偏压电极相对于阴极呈负电位,通过调节其负电位的大小和改变偏压电极形状、位置,可以调节电子束流的大小和改变电子束的形状。
(二)激光焊接
1.激光焊设备组成
激光焊接设备由以下设备组成:
工作平台,激光器,光束检测系统,焊接过程检测系统,导光聚焦系统,计
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高能 焊接 方法 学习 要点 总结