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普通光能用于焊接吗

普通光能用于焊接吗

普通光不能用于焊接。现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接,也称作熔接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。

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机激光连续焊与普通激光焊有哪些区别

普通激光焊也就是 脉冲激光:主要用于1 m m厚度以内薄壁金属材料的点焊和缝焊,其焊接过程属于热传导型,即激光辐射加热工件表面,再通过热传导向材料内部扩散,通过控制激光脉冲的波形、宽度、峰值功率和重复频率等参数,使工件之间形成良好的连接。在3 C产品外壳、锂电池、电子元器件、模具补 焊等行业有着大量的应用。脉冲激光焊接最大的优点是工件整体温升很小,热影响范围小,工件变形小。

连续激光焊接大部分都是高功率激光器,功率在500瓦以上,一般1mm以上的板材都应该使用这种激光器。其焊接机理是基于小孔效应的深熔焊,深宽比大,可达到5:1以上,焊接速度快,热变形小。在机械、汽车、船舶等行业有着广泛的应用。还有一部分小功率连续激光器,功率在 几十到几百瓦之间,它们在塑料焊接及激光钎焊这些行业使用得比较多,深圳超米激光有 脉冲式激光激光打标机,连续激光焊接机都有,免费打样,账号上的可联系

激光可用于焊接吗

可以,激光可以发很高的热量,可以用来焊接的

激光焊接的优点和缺点

激光焊接的优点和缺点

  激光焊接的优点和缺点,相信大家在生活中都会见过很多的焊接方法,那么大家也多多少少了解过激光焊接在生活中的作用,其实激光焊接的作用不仅大,对比普通的焊技术有很多的优点,下面是激光焊接的优点和缺点。

  激光焊接的优点和缺点1

   优点:

  速度快、深度大、变形小。

  能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

  可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

  激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

  可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

   缺点:

  要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

  激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

  激光焊接,是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。是激光材料加工技术应用的重要方面之一。一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。

  孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,光束不断进入小孔,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。

  激光焊接的优点和缺点2

   激光焊接的好处优点

  ① 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。

  ② 由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。

  ③ 激光具有较大的'功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。

  ④ 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

   激光焊接的缺点

  ① 激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。

  ② 由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用、, 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%、。

  ③ 由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。

   激光焊接对人有害吗?

  焊接机发出的激光的不可见性和能量太高,非专业人员别去接触激光源,否则很危险。另外激光也属于电磁波,但是焊机用的激光波长都很大,所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

  焊接过程中会产生许多气体,但大多是惰性气体,没啥毒性,但也要看焊接材料的不同区别对待,最好做好防护措施,减少气体吸入。

  焊接机发出的激光几乎没有辐射危害,但是焊接过程中会有电离辐射和受激辐射,最好在焊接过程中远离焊接部位。这种被诱发的辐射这种不乏短波,而且对眼睛,身体影响不小,最好远离焊点。近距离作业要尽量做好防护措施如佩戴呼吸护具,穿辐射防护服,带眼罩。

  激光焊接的优点和缺点3

   优点

  1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度,加热速度快,可实现深熔焊和高速焊。由于激光加热范围小,在同等功率和焊接厚度条件下,焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。

  2、激光能发射、透射,能在空间传播相当距离而衰减很小,可进行远距离或一些难以接近部位的焊接;激光可通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。

  3、一台激光器可供多个工作台进行不同的工作,既可用于焊接,也可用于切割、合金化和热处理,一机多用。

  4、激光在大气中损耗不大,可以穿过玻璃等透明物体,适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响,不存在X射线防护,也不需要真空保护。

  5、可以焊一般焊接方法难以焊接的材料,如高熔点金属等,甚至可用于非金属材料的焊接,如陶瓷、有机玻璃:焊后无需热处理,适合于某些对热输入敏感材料的焊接。

   缺点

  1、等离子屏蔽问题。在激光焊接中母材受热熔化、汽化形成深熔小孔时,孔中充满金属蒸汽,金属气体与激光作用形成等离子云。等离子云吸收和反射性很强,降低金属材料对激光的吸收率,使激光的能量利用率降低。此外等离子云强烈时还可能对激光产生负透镜效应,严重影响激光束的聚焦效果。

  2、桥接性差,焊缝装夹精度要求高。激光光斑直径很小,热作用区小,桥接能力很差,对焊缝接头对准的平整度和精度要求很高。采用激光焊接时焊缝的缝隙宽度不能大于0.2mm,否则激光透过缝隙太多,能量损失很大。同时接头两侧平整度太差时会发生焊接错位,将严重影响焊接质量。

  这一方面对激光接头的准备提出了很高的要求,另一方面要求装夹精确,对装夹的技术要求高,这都增加了工艺要求和焊接成本。在工业适用化上的技术难度较大。

  3、焊缝的硬度高,焊接热裂纹倾向大。激光焊接时功率密度很大,热作用区域很小,而热输入量小,所以焊接区域会产生很高的峰值温度和温度梯度,焊缝熔化金属快速凝固收缩,这会带来两方面的影响:一是焊缝的硬度很高,有时可能大大高于母材,这在诸如船舶等特殊工业中的应用有所;二是对于某些金属零件特别是经过深加工后存在高机械应力的金属焊接后工件热裂纹倾向大。

关于点焊、平行封焊、激光焊的问题

l)激光通信

用光传递信息,在今天十分普遍。比如,舰船用灯语通信,交通灯用红、黄、绿三色调度。但是所有这些用普通光传递信息的方式,都只能局限在短距离内。要想把信息通过光直接传递到遥远的地方,就不能用普通光,而只能动用激光。

那么如何传递激光呢?我们知道,电是可以沿着铜线输送的,但光是不能沿着普通金属线输送的。为此,科学家们研制出来一种能够传输光的细丝,叫作光导纤维,简称光纤。光纤是用特种玻璃材料制成的,直径比人的头发丝还要细,通常为50~150 微米,而且非常柔软。

实际上,光纤的内芯是高折射率的透明光学玻璃,而外面的包皮层则是用低折射率的玻璃或塑料制成。这样的结构,一方面能使光沿着内芯折射前进,就像水在自来水管里往前流动,电在导线中往前传输一样,即使千绕百折也没有什么影响。另一方面,低折射率的包皮层又能阻止光外泄,就像水管不会渗水,电线的绝缘层不会导电一样。

光导纤维的出现解决了传递光的途径,但并不是说有了它就可以把任何光都能传送到很远很远的地方去。只有亮度高、颜色纯、方向性好的激光,才是传递信息最理想的光源,它从光纤的一端输入后,几乎没有什么损失又从另一端输出。因此,光通信实质上就是激光通信,它具有容量大、质量高、材料来源广、保密性强、经久耐用等优点,被科学家们誉为通信领域的一场,是技术中最辉煌的成果之一。

激光通信先进在哪里?激光通信的优点首先是容量大。它的容量有多大呢?当我们平时打电话时,讲着讲着有时会串进来不相干的说话声。这种打架现象是由于一对电话线上只能通过一路电话,如果另外串进来一路电话,正常的通话双方就会受到干扰。假如有10对人同时用一对电话线通话,就等于20个人同时讲话,那就根本无法通话了。为了解决这个问题,就必须采用载波等方法,使各路电话分别处在各个频段上。由于普通电话的频率范围为300~400赫,而在一对电话线上最高频率只有1500千赫,所以在一对电话线上只能同时通过十几路电话。显然,这样的电信容量是远远不能满足当今信息社会的要求的。

如果我们把普通电话的传输信息量比作是小推车的话,那么激光通信则是汽车。由于激光的频率要比无线电波高得多,所以激光通信的信息容量要比电气通信大10亿倍。一根比头发丝还细的光纤就可以传输几万路电话或几千路电视节目。由20根光纤组成的光缆只有一支铅笔那样粗细,每天可以通话76200人次。相比之下,由1800根铜线组成的电缆,直径约7.6厘米,但每天却只能通话900人次。

尤其令人惊讶的是,光纤通信特别适合于电视、图像和数字的传递。据报道,一对光纤可在一分种内传递全套《大英百科全书》。

此外,制造光导纤维的材料是地球上到处都有的砂子——石英,只要几克石英就能制造出1千米长的光纤。这样,不仅原材料取之不尽、用之不竭,还可以大大节约铜和铝材。正因为如此,目前世界上发达国家都在竞相研究激光通信。于是激光通信成了争相发展的宠儿。

在通信技术史上,光纤通信技术的发展之快是前所未有的。拿通信技术史上的几个里程碑来看,电话从发明到应用,花费了60年左右的时间,并且电话通信至今仍大量、普遍使用。无线电技术(例如电报)从发明到应用也花了30年左右时间。电视技术虽然发展较快,但仍然孕育了约14年。而激光通信,从第一根低损耗光导纤维的诞生到应用,总共只有5年时间。现在激光通信不仅应用广泛,而且形成了巨大的光纤市场。

1977年5月,美国有一家大公司叫电报电话公司,它在芝加哥市内的两个电话局之间,敷设了世界上第一条短距离的光导纤维通信线路,此后在全美国近百个地方建立了总长几百千米的短距离激光通信线路。这就意味着在短距离内,激光通信已开始取代普通的电气通信。到了1983年,美国纽约到波士顿之间长达600千米的光导纤维通信已投入使用。

紧跟在美国后面的是日本。1984年,日本完成了从北海道的札幌至九州福冈的长距离光导纤维通信干线,全长达2800千米,中间联结着30多个城市。1993年12月,中国和日本之间横跨东海的光纤电缆已铺设成功。日本和美国之间横跨太平洋的长达1万千米的海底光缆也在设计中。

由于光导纤维通信的蓬勃发展,美、日、英、法等工业发达国家相继成立了光导纤维、光缆生产企业。世界上三大著名的光纤光缆公司——美国的西电公司、康宁公司和日本的住友公司,光导纤维产量每年都在12万千米以上。

总之,工业发达国家都已建立了全国性的光纤通信网络,以便彻底替代目前的铜质电线电缆,这项浩大的技术工程估计到2000年可告完成。到那时候,激光通信将给我们这个地球带来巨大变化。例如,足不出户就可以利用光纤网络在家中处理文件或参加一个会议;或者将家中的光纤网络与购物中心相连,如同置身在超级市场一样,坐在家中选购需要的商品,货款只须与电子金融购物系统结算。各地的医疗中心也可以从屏幕上查看病人的病情和化验报告,并据此开出处方单,从而真正做到“秀才不出门,可知天下事”,“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”。

激光和光纤还可以传送图像。首先,要将直径比人头发丝还要细的单根光导纤维组合成纤维束。在传送信息过程中,常用的纤维束有两种:一种叫传光束,另一种叫传像束。传光束的任务是将光从一头传到另一头。传光束结构比较简单,它是由多根单丝胶合在一起,再将其端面抛光、研磨,以便减少光进入光纤时的反射和散射损失,然后在传光束外面套上塑料护套。

由于一根光纤只能传送一个光点,要传送整幅图像就必须将光导纤维一根一根整齐地排列起来,这样组成的光纤束就叫传像束。

在传像束中,全部光纤都排列得整整齐齐,两个端头所处的位置都一一严格对应,一点也不混乱,就像一把整齐的筷子那样。比如,某根光纤的一头在传像束中处于第八排第八列的位置上,那么它的另一头也同样是处于八、八位置上。

传像束在传送图像时,首先将图像分割成网眼状,即一幅图像被无数根光纤分解成无数个像元,然后再传送出去。一根光纤负责传送一个像元,无数根光纤便能将整幅图像传送到另一端。如果要使图像传送得清晰,就要尽可能选用直径较细的光纤,因为光纤越细,在一定的传像束上就能容纳进更多的光束,这样就能传送更多的像元。显然,像元越多,图像就越清晰。

现在应用的传像束由上万根光纤组成,要把这么多光纤整齐地排列起来可不是一件容易的事。排列好后,再用一种叫作环氧树脂的有机粘合剂将两端胶合,使光纤粘结固定,保证两端光纤一一对应。对两个端面还要磨平和抛光。至于中间部分则不必粘牢,而是像二胡的弦那样松散,只须在外面加上保护的塑料套管,这样的传像束既柔软,又可以任意弯曲。

除了传送图像处,传像束还能传送一般的符号或数字,以及放大图像或缩小图像。

如要放大图像,可以将传像束做成一端大、一端小,就像锥体那样。当图像元从小端传到大端时,整幅图像就被放大。反之,如将图像从大端发送到小端,整幅图像就被缩小了。

此外,利用光纤还可以改变图像。如果根据需要有意打乱光导纤维的排列,就可以使出口端的像元并不落在原先对应的点上,而落到主观构思的点上,于是图像就改变了。如果将图像元进口端的光纤做成方形,而将出口端光纤做成圆环形,就能将方形的图像元变成圆环形的像元。

总之,光纤传像束有很大的发展潜力,在未来的光信息处理技术中将日益显示其独特的作用。

(2)材料加工

钻孔、切割、焊接以及淬火,是加工金属材料时最常用的操作。自从引进了激光后,在加工的强度、质量以及范围等方面开创了全新的局面。除了金属材料外,激光还能加工许多非金属材料。

激光钻孔机在激光钻孔机问世之前,对各种机械零件钻孔靠的是电动钻孔机或冲床。但机械钻孔不仅效率低,而且钻出的孔洞表面不够光洁。

激光钻孔的原理,是利用激光束聚集使金属表面焦点温度迅速上升,温升可达每秒l00万度。当热量尚未发散之前,光束就烧熔金属,直至汽化,留下一个个小孔。激光钻孔不受加工材料的硬度和脆性的,而且钻孔速度异常快,快到可以在几千分之一秒,乃至几百万分之一秒内钻出小孔。

比如,如果需要在金属薄板上钻出几百个连人眼都难以察觉出来的微孔,用电动钻孔机显然是不能胜任的,但用激光钻孔机却能在1~2秒钟内全部完成。如果用放大镜对这些微孔作一番细查的话,可发现微孔面十分整齐光洁。

激光钻孔还可用来加工手表钻石。它每秒钟可钻 20~30个孔,比机械加工效率高几百倍,而且质量高。同时,激光钻孔与下面我们就要讲到的激光切割一样,加工过程是非接触式的,即不像机械加工那样靠钢钻头逐渐钻透金属材料。因此,激光操作可以在自动化连续加工,或者在超净、真空的特殊环境中发挥作用。

激光切割机知道了激光钻孔的原理,就容易理解激光为什么可以切割金属材料了:只要移动工件或者移动激光束,使钻出的孔洞连边成线,就自然能将材料切割下来了。而且,不论是什么样的材料,如钢板、钛板、陶瓷、石英、橡胶、塑料、皮革、化纤、木材等,激光都如一柄削铁如泥,削木如灰的光剑,而且,切割的边缘非常光洁。

激光焊接机激光之所以能用来焊接,是因为它的功率密度很高。所谓功率密度高,是指在每平方厘米面积上能集中极高的能量。激光的功率密度有多高呢?我们可以作个比较:工厂里通常用于焊接的乙炔火焰能将两块钢板焊在一起,这种火焰的功率密度可以达到每平方厘米1000瓦;氩弧焊设备的功率密度还要高,可以达到每平方厘米10000瓦。但这两种焊接火焰根本无法与激光相比,因为激光的功率密度要比它们高出千万倍。这样高的功率密度不仅可以焊接一般的金属材料,还可以焊接又硬又脆的陶瓷。

激光淬火传统的淬火方法十分简单,先将刀刃烧红,然后骤然浸到冷水里,经过这一热一冷的处理,刀刃的硬度就大为提高。不过,这样淬火显然不太方便,效果也不一定理想。

激光淬火,是用激光扫描刀具或零件上需要淬火的部位,使被扫描区域的温度升高,而未被扫描到的部位仍维持常温。由于金属散热快,激光束刚扫过,这部位的温度就急骤下降。降温越快,硬度也就越高。如果再对扫描过的部位喷速冷剂,就能获得远比普通淬火要理想得多的硬度。

(3)激光照相排版

照相排版实际上是引入了光学摄影原理。用活字排版,必须根据书稿,依样画葫芦地检出各种大小、字体不同的铅字和符号进行排版。而照相排版要简便很多,它是通过排字机上的透镜,来改变字样的大小和形状的。至于用透镜为什么就能改变字样的大小和形状,这实际上就等于我们照“哈哈镜”。

用照相排版时,只需将光源通过透镜把需要的文字和符号,在感光相纸上成像,再经过显影和定影就形成了照相底片。然后,只要像印照片那样印刷就行。

照相排版可使用两种光源,刚才讲的是普通光源,相比之下,激光排版省时省力。由于激光亮度高,颜色浅,可以大大改善图像的清晰度,印出来的书质量自然就高。它的原理是怎样的呢?首先通过计算机把文字变成一个个点,然后用点来控制激光扫描感光底片,才真正拍摄出全息照相。

全息照相与立体照相是两回事。尽管立体彩色照片看上去色彩鲜艳、层次分明,富有立体感,但它总归仍是单面图像,再好的立体照也代替不了真实的实物。比如,一个正方形木块的立体照,不论我们怎样改变观察角度,只能看到照片上的那个画面,但全息照就不同了,我们只要改变一下观察角度,就可以看到这个正方块的六个方面。因为全息技术能将物体的全部几何特征信息都记录在底片上,这也是全息照相最重要的一个特点。

全息照相的第二个重要特点是,能以一斑而知全豹。当全息照被损坏,即使是大半损坏的情况下,我们仍然可以从剩下的那一小半上看到这张全息照上原有物体的全貌。这对于普通照片来说就不行,即使是损失一只角,那只角上的画面也就看不到了。

全息照的第三个特点是,在一张全息底片上可以分层记录多幅全息照,而且在它们显示画面时不会互相干扰。正是这种分层记录,使得全息照能够存储巨大的信息量。激光全息照的底片,可以是特种玻璃,也可以是乳胶、晶体或热塑等。一块小小的特种玻璃,可以把一个大型图书馆里的上百万册藏书内容全部存储进去。全息照相的用途日益广泛。

全息照相可以将珍贵的历史文物记录下来,万一有文物古迹遭到严重破坏,即使荡然无存,我们仍然可以根据全息照相重建。比如像北京圆明园那样的名胜,当年被八国联军焚毁,现在虽然打算重建,因为不知道原来的整个面貌,就难以完全恢复。如果全息照相提早100年发明的话,事情就好办了。

全息照相在工业上还可以用作无损检测。什么是无损检测呢?就是说,用激光全息技术既可以检查出产品有没有微小的毛病,又一点也不会损伤这些产品。

更令人感兴趣的是,目前全息照相还被用来拍摄全息电影和电视,不久观众会看到真实生活的图像画面了。即用激光“撞”击底片上的感光涂料,留下无数个对应的点,这些点经显影、定影后就重新变成文字或图像。这里,激光束相当于电子束,感光底片相当于电视机荧屏。接下来,用载有文字和图像的底片就可以去印书报杂志了。彩色电视机之所以能显示红、绿、蓝三色,是由于荧屏上涂有三色荧光粉,它们在电子撞击下会显出三种颜色。而激光照相排版也可以采用类似的原理,印刷出优美的彩色画面来。

(4)激光在医学上的应用

激光应用在医疗器械领域的成果是很多的,它可以扮演钻头、手术刀、焊等多种角色。

焊和钻头在眼科,激光主要是用来治疗视网膜剥离。视网膜剥离是一种很棘手的疾病,患者的视网膜与眼球内壁脱开,无法产生视觉。在激光没有问世之前,病人恐怕难免失明的苦难。

现在,医生可以用激光器对准病人眼底,使激光器发射出一束激光,通过加热使视网膜重新与眼球内壁合在一起。整个过程要不了几分钟,激光束就像焊一样,将病人的视网膜焊接好了。

除了焊接外,激光这把焊也可以用于切割。

白内障是老年人的常见病。病人的眼球前部的凸透镜——晶状体,由原来透明的弹性体渐渐变得混浊无弹性,光线就不能通过晶状体,落到眼底的视网膜上,病人逐渐看不见东西。治疗白内障的传统办法是,将眼球前部切开一条口子,然后从小口子中伸进一根细金属针。这根金属针温度极低,将浑浊的晶状体冻得粘在针上,然后一起从小口子中带出,显然,整个手术比较麻烦。

如果用医用激光器来治疗,不仅方便,而且效果好。只要将激光束对准眼球内晶状体的前表面或后表面发射,就可以迅速切除掉晶状体表面的混沌膜。

在牙科,激光可以代替牙钻。根据世界卫生组织统计,儿童的龋齿发病率是相当高的,大约达到75%。用激光治牙,病人几乎没有不舒服的感觉,而且只要不发炎,一次治疗就能解决问题。牙科激光器是激光器中的小弟弟,它的功率很小,只有3瓦,相当于一支节能灯,几乎不产生热量。它的发射端实际上是像头发丝那么细的光导纤维。

治疗时,只须将光纤发射端接近龋齿灶,发出激光束,龋处组织会分解,然后用清水冲洗掉。如果龋齿仅是浅度的牙珐琅质受损,激光束会将受损处的细微孔隙一一封死,这样便可以阻止乳酸腐蚀牙本质。如果已出现了龋孔,用激光束钻孔、清洗后,即可将人造珐琅质材料填入空洞中,再用激光加热接合处,使人造珐琅质材料与牙珐琅质融为一体。激光治牙不仅无痛、迅速,而且治疗后的效果也好。

激光手术刀如果要使用激光刀给病人的膀胱、心脏、肝脏、胃、肠等重要内脏动手术,难度就大了。激光怎么能进入到人的内脏里去呢?这就要靠医生手中的一件宝贝了,这件宝贝就是激光纤维内窥镜。

所谓内窥镜,是医生用来插到人体内直接观察器官的光学装置。但通常的内窥镜体积比较大,也比较粗糙,只能从病人口腔沿食道插到胃里观察。插胃是十分难受的,病人会感到很痛苦。激光纤维内窥镜则完全不同。用光导纤维做成的内窥镜又软、又细、又能弯曲,当它插入病人胃里时,不会有痛苦。除了胃,光纤内窥镜还能进入其他重要的脏器内。激光纤维内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变,更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中,对病变组织进行照射,也即加以切除,起到手术刀的作用。而且,用激光刀切割,伤口能自动止血,不需要结扎出血点,大大缩短了手术时间,伤口也不会发炎。如果用激光刀切除恶性肿瘤,还可以防止癌细胞扩散呢。

(5)激光武器

激光导弹在海湾战争中,以美国为首的多国部队向伊拉克境内发动大规模空袭,摧毁伊拉克的许多重要军事目标。最后,这场战争以伊拉克的失败而告终。有人说,海湾战争是一场先进武器的较量,这话确有道理。

美国的飞机上装有激光瞄准器,它能发射出红外激光。当一架担任侦察任务的飞机在空中发现地面目标时,就边在空中盘旋,边用激光瞄准器不断地向目标发射激光束。这种激光束实际上起着向导的作用。这时,担任攻击任务的另一些飞机就随后飞来,向目标扔下激光制导导弹。这些激光制导导弹上装有自动跟踪系统。这种自动跟踪系统等于导弹的眼睛,当导弹扑向目标时,它能根据从目标上反射回来的向导激光,不断地修正飞行中的航向,从而准确无误地击中目标。

其实,这类激光制导导弹,早在70年代,美国在越南战场上就使用过。现在不仅有空对地导弹,而且有地对地、空对空、地对空等多种激光导弹。

今天,人们已能够将无线电搜索雷达、激光雷达结合起来,组成作战系统。比如,当无线电雷达发现空中目标(敌机或导弹)后,就可以将目标的高度、方位和速度准确测量出来。只要目标进入一定范围内,激光雷达就会开启,发射出一束很细的激光束,紧紧盯住并精确测量出目标的位置,然后发射的激光导弹,会根据激光雷达提供的向导激光束,准确地命中目标,将其摧毁。这类激光导弹可以方便地部署在卡车上,也可以改装成反坦克导弹。

目前研制成的反坦克激光导弹,既可以从地面上发射,也可以从直升飞机上发射。导弹上装有半导体激光器,起着自动跟踪目标的作用,使导弹能百发百中地击中坦克。

激光雷达虽然精度高、体积小、操作灵巧、转移方便,但它也有缺点,就是容易受到气象条件的,也不适于在大范围内搜索目标。因此,它一般都与无线电雷达配合使用,互相取长补短。

激光和激光炮所谓激光和激光炮都属于激光战术武器。它们的外形像和炮,但它们发射的不是子弹和炮弹,而是激光束,使敌方人员伤亡或失明。这类炮的威力大小,与本身的能量和射击距离有关。现在激光和激光炮的有效射程还不远,所以死光的威力有限。

但是,死光武器的前景是无法估量的。一旦激光束的能量加大、有效距离增加,那就会成为名副其实的死光。比如,用激光炮打1万米高空中的飞机,由于激光束的前进速度是每秒30万千米,因此只需三万分之一秒的时间就能击中飞机。而在这短短的瞬间,飞机在空中仅够向前移动几厘米。这样,对于死光来说,活动的飞机实际上成了死目标,必死无疑。照此计算,即使是射向几千千米外的导弹,死光也只需花几十分之一秒,而在这个瞬间内,导弹也只能够向前飞行几十米。因此,死光有充分的时间将导弹摧毁在外层空间。

此外,激光还可以不断改变方向,对准各个目标,逐一摧毁,而且从经济上来说,制造激光炮要比制造洲际导弹便宜得多。

参考资料:l)激光通信

激光焊接与传统焊接技术有什么区别

你好,激光焊接与传统焊接的区别如下:

1、激光焊接属非接触式焊接,作业过程不需加压,焊接速度快、功效高、深度大、残余应力和变形小,能在室温或特殊条件下(如封闭的空间)进行焊接,焊接设备装置简单,不产生X射线。

2、可焊接如高熔点金属的难熔材料,甚至可用于如陶瓷、有机玻璃等非金属材料的焊接,对异形材料施焊,效果良好,且具有很大的灵活性,可对于焊接难以接近的部位施行非接触远距离焊接。

3、激光束经聚焦可获得很小的光斑,由于不受磁场影响且能精确定位,因此,可进行微型焊接,适用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

4、激光束易实现光束按时间与空间分光,可以切换装置将激光束传送举多个工作站,因此,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

5、激光焊接因属无接触加工,没有工具损耗和工具调换等问题,同时,其不需使用电极,因此没有电极污染或受损的顾虑,且易于以自动化进行高速焊接。亦可以数位或电脑控制。

6.技术要求只要会点基本电脑知识,普通员工即可,不像传统焊接机需操作经验高,技术好的师傅。从而再一次为企业节约相对一部分资金。

激光焊接和氩弧焊接有什么不一样

当然不一样了。

专业的解释上百度词条就可以看到。

简单的说激光是通过激光加热母材或者焊丝形成焊缝的,对母材装配尺寸和表面清洁要求很高。

氩弧焊是通过电弧加热焊丝或者母材的,对母材装配尺寸和清洁度要求不是很高。。

我就是想知道怎样可以充分利用光能

就是太阳能电池板啦

认识太阳能电池

太阳能电池系一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片, 它只要一照到光, 瞬间就可输出电压及电流. 而此种太阳能光电池 (Solar cell)简称为太阳能电池,或太阳电池(在台湾的早期翻译书籍上直接引用日文中的汉字,其实不是battery而是cell), 又可称为太阳能晶片. 在中国称为硅晶片,因为中文"硅"是 矽的古字, 矽为现代译音字. 在物理学上称为 光生伏打(Photovoltaic),简称PV(photo=light光线,voltaics=electricity电力).

矽(silicon)为目前通用的太阳能电池之原料代表, 而在市场上又区分为: 1.单结晶矽 2.多结晶矽 3.非结晶矽. 而目 前市场应用上大多为单晶矽及非晶矽两大类, 原因是:一.单晶效率最高. 二.非晶价格最便宜, 且无需封装, 生产也最快. 三.多晶的切割及下游再加工 较不易, 而前述两种都较易於再切割及加工.

太阳能电池的发电能源来自於光的波长,太阳光是一种全域波长, 而白炽灯的波长与日光灯的波长不同, 太阳能电池以阳 光或白炽灯之波长为较适用, 而太阳能电子计算机上的太阳能电池是属於 "室内型的非晶" 如果长期拿到户外曝晒,且串并联为较大电压及电流时,将导致其内部连结组织烧断而损坏,这是过去有人因错用材料(以为太阳能电池只有一种), 却误以为所有的太阳能电池都不实用的原因.

太阳能制造厂商将太阳能电池称为cell,国内业者则惯称晶片,把晶片(或依设计所需要的电流进行晶片切割后)焊上箔条导线再将许多焊好的晶片用箔条串联成一组,再和EVA,tedlar与低铁质强化玻璃层层叠叠,一同放入层压机(laminate)的机台上做真空封装, 制成mole(plane / panel)称之为模组或称太阳能板,将若干太阳能板组成方阵(列阵array),接配上过充放保护控制(controller)及深(循环)放电蓄电池(铅钙) 以及逆转流器(inverter直流转变为交流)合称为太阳能电力系统,又称太阳能发电站.

一般太阳能光电商品,其太阳能输出电流如果在300毫安(mA)以下时,都只会在太阳能板正极输出端,接装一个负载极微小的防逆二极体 (schottky diode消基二极体)以防止蓄电池内的电流逆流回到太阳能板,如此就可以接上蓄电池使用.

太阳能板的规格除了外形尺寸之外,另有一些特性数据,其中 Voc=开路电压, Isc=短路电流, Vmp(Vop)=最大工作电压, Imp(Iop)= 最大工作电流, Vmp x Imp= W瓦 / (最大)功率.在太阳能商品说明书上所看到的数据均以100mW / cm2(即无云晴天中午的照度12万LUX) 及摄氏温度25度,为测试条件(各地气候不同,一天中符合如此条件的机会很少).所以实际上的应用数据是达不到商品型录上所号称那麼高的.

太阳能电池的功能系以其转换效率作为分等, 以单结晶矽来说: 商业级 (印刷式) 晶片从11%~15%, 特殊定制品从15%~17%, 太空级 (蒸镀式) 晶片从16%~24%, 当然效率愈高其价格就愈贵,较高效率的晶片要预付款排队订购但不一定买得到, 在澳洲1996年世界太阳能车竞赛前,Honda就将效率达24%的晶片全部契约买断,而21%~23%也被其他集团 高价包下,目前地面用太空级晶片只有效率17%~19%的晶片较有机会买得到,但要预约排到6~10个月之后.

值得一提的是:经过几年来世界太阳能车3000公里竞赛的经验,发现唯有太空式晶片,才能经得起长途跋涉的颠簸震动(焊接点不易脱落),这就是以焊接来说:蒸镀式晶片与印刷式晶片在移动环境(车用)使用下的效果差异. 换句话说:固定式(静止)的太阳能电池 模组,可以采用较便宜的印刷式晶片. 但以当今现有的焊接科技而言,在移动(震动)的环境下使用太阳能电池时,目前还是以太空级(蒸镀式)的太阳能电池较为可靠.

贰 . 单晶太阳能电池的生产介绍

拉晶:主原料为二氧化矽, 在拉晶炉中成长成晶柱.

修角:早期制造太阳能电池的晶柱因无修角, 直接将圆晶柱切片, 所以成品为圆形晶片 现在大多先将晶柱修角成近似四方柱形.

切片:用切片机将修成近似四方柱形的晶柱, 一片片的切成薄片(像切 方形火腿片),一般切到约0.4~0.5mm的厚度.

刻蚀:化学刻蚀及抛光成为0.3mm的薄片(wafer).

清洗:用纯水将薄片洗净.

扩散及银浆印刷:经由扩散炉处理后,制成N型上层及P型下层, 再将晶片表面及背面分别用银 浆印刷成输出电路, 一般表面为负极, 背面为正极, 经由摹拟阳光仪作功率检测及品管分级后,即为商业成品.

蒸镀:如将表面及背面不经过丝网印刷, 而改采光刻及坩锅蒸镀式制造抗反射层与表面的输出导线, 再加上其他特殊技术, 如此可提高太阳能电池的转换效率. 但坩锅的容纳有限生产量较少, 蒸镀耗时生产速度较慢, 其成本及售价将提高许多; 太空式单晶片即采用此法. (制造常规商业级的薄片电阻约0.5 ~3欧姆,有些太空式的薄片电阻需低於0.01欧姆以下---马丁格林电池E~24%,澳洲)

参 . 三种市场上流通的太阳能电池

单结晶矽太阳电池

SINGLECRYSTAL

多结晶矽太阳电池

POLYCRYSTAL

非结晶矽太阳电池

AMORPHOUS

目前,在美国的一位华裔李姓科学家,采用 铜铟亚盐酸(copper indium diselenide)制成新的太阳能电池, 其转换效率与结晶矽太阳能电池相当,而价格与重量却下降了许多.(但是,距上市可能还要一段时间)

另外,德国 ISE 以矽粉制成较低价的:"结晶薄膜太阳能电池"

商业市场的明日之星

单晶薄膜太阳能电池 .太阳能电池实用化的最重要的问题,就是要开发出性能与价格比"能更高的晶片",实际上太阳能电池成份中参与光电转换的,仅是半导体表面上几微米的薄薄一层。目前科学家们已经能成功的利用外延生长技术制成p-n结合,与传统晶片材料中的p-n结合相比,面积减少了很多倍。用此种p-n结合制作积体电路时可大量减小寄生电容与基片和布线间的电容,较利於高速化,又组件之间的间隔减少,也利於高密度化,组件之间没有相互影响,更便於设计和布置。有了这些特点更加符合大型积体电路的高速度、与高密度的要求。

目前最常用也是最成功的制成技术,是采用热分解SiH4气体的气相沈积法,在蓝宝石上沈积得到单晶矽薄膜,拜研究IC业界努力之赐,单晶薄膜太阳能电池搭此便车,将会加快商品化,及早问世.

激光焊接的基本原理有哪些?

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

中国的激光焊接处于世界先进水平,具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。 2013年10月,中国焊接专家获得了焊接领域最高学术奖--布鲁克奖,中国激光焊接水平得到了世界的肯定。激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于10~10 W/cm时,金属表面受热作用下凹成"孔穴",形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。其中热传导型激光焊接原理为:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过"小孔"(Key-hole)结构来完成的。

锡焊的焊接条件

一、手工焊接的工具

任何电子产品,从几个零件构成的整流器到成千上万个零部件组成的计算机系统,都是由基本的电子元件器件和功能构成,按电路工作原理,用一定的工艺方法连接而成。虽然连接方法有多种(例如、绕接、压接、粘接等)但使用最广泛的方法是锡焊

手工焊接的工具

电烙铁

铬铁架

锡焊的条件

为了提高焊接质量,必须注意掌握锡焊的条件

被焊件必须具备可焊性

被焊金属表面应保持清洁

使用合适的助焊剂

具有适当的焊接温度

具有合适的焊接时间

二、焊料与助焊剂

凡是用来熔合两种或两种以上的金属面,使之成为一个整体的金属或合金都叫焊料。这里所说的焊料只针对锡焊所用焊料。

常用锡焊材料

管状焊锡丝

抗氧化焊锡

含银的焊锡

焊膏

助焊剂的选用

在焊接过程中,由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜,这将阻碍焊锡的浸润,影响焊接点合金的形成,容易出现虚焊、假焊现象。

使用助焊剂可改善焊接性能。助焊剂有松香、松香溶液、焊膏焊油等,可根据不同的焊接对象合理选用。焊膏焊油等具有一定的腐蚀性,不可用于焊接电子元器件和电路板,焊接完毕应将焊接处残留的焊膏焊油等擦拭干净。元器件引脚镀锡时应选用松香作助焊剂。印制电路板上已涂有松香溶液的,元器件焊入时不必再用助焊剂。

三、手工焊接的注意事项

手工锡焊接技术是一项基本功,就是在大规模生产的情况下,维护和维修也必须使用手工焊接。因此,必须通过学习和实践操作练习才能熟练掌握。注意事项如下:

手握铬铁的正确操作姿势

手握铬铁的姿势掌握正确的操作姿势,可以保证操作者的身心健康,减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害,减少有害气体的吸入量,一般情况下,烙铁到鼻子的距离应该不少于 20cm ,通常以 30cm 为宜。

电烙铁有三种握法,如下图所示。

握电烙铁的手法示意 

反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作;正握法适于小功率烙铁或带弯头电烙铁的操作;一般在操作台上焊接印制板等焊件时,多采用握笔法。

焊锡丝的正确操作姿势

焊锡丝一般有两种拿法,如下图所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅,而铅是对人体有害的一种重金属,因此操作时应该戴手套或在操作后洗手,避免食入铅尘。

焊锡丝的拿法

电烙铁使用以后,一定要稳妥地插放在烙铁架上,并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头,以免烫伤导线,造成漏电等事故。

四、手工焊接操作的基本步骤

掌握好电烙铁的温度和焊接时间,选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,才可能得到良好的焊点。正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤,如图所示。

手工焊接步骤

基本操作步骤

准备施焊(图 (a) ):左手拿焊丝,右手握烙铁,进入备焊状态。要求烙铁头保持干净,无焊渣等氧化物,并在表面镀有一层焊锡。

加热焊件(图 (b) ):烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件全体,时间大约为 1 ~ 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说,要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如,图 (b) 中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。

送入焊丝(图 (c) ):焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。(注意:不要把焊锡丝送到烙铁头上)

移开焊丝(图 (d) ):当焊丝熔化一定量后,立即向左上 45° 方向移开焊丝。

移开烙铁(图 (e) ):焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,向右上 45° 方向移开烙铁,结束焊接。从第三步开始到第五步结束,时间大约也是 1 至 2s 。

锡焊三步操作法

对于热容量小的焊件,例如印制板上较细导线的连接,可以简化为三步操作。

准备:同以上步骤一。

加热与送丝:烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。

去丝移烙铁:焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后,立即拿开焊丝并移开烙铁,并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。

对于吸收低热量的焊件而言,上述整个过程的时间不过 2 至 4s ,各步骤的节奏控制,顺序的准确掌握,动作的熟练协调,都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。

有人总结出了在五步骤操作法中用数秒的办法控制时间:烙铁接触焊点后数一、二(约 2s ),送入焊丝后数三、四,移开烙铁,焊丝熔化量要靠观察决定。此办法可以参考,但由于烙铁功率、焊点热容量的差别等因素,实际掌握焊接火候并无定章可循,必须具体条件具体对待。试想,对于一个热容量较大的焊点,若使用功率较小的烙铁焊接时,在上述时间内,可能加热温度还不能使焊锡熔化,焊接就无从谈起。

五、手工焊接操作的具体手法

在保证得到优质焊点的目标下,具体的焊接操作手法可以有所不同,但下面这些前人总结的方法,对初学者的指导作用是不可忽略的。

保持烙铁头的清洁

焊接时,烙铁头长期处于高温状态,又接触助焊剂等弱酸性物质,其表面很容易氧化腐蚀并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层,妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此,要注意用一块湿布或湿的木质纤维海绵随时擦拭烙铁头。对于普通烙铁头,在腐蚀污染严重时可以使用锉刀修去表面氧化层。对于长寿命烙铁头,就绝对不能使用这种方法了。

靠增加接触面积来加快传热

加热时,应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热,而不是仅仅加热焊件的一部分,更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法,以免造成损坏或不易觉察的隐患。有些初学者用烙铁头对焊接面施加压力,企图加快焊接,这是不对的。正确的方法是,要根据焊件的形状选用不同的烙铁头,或者自己修整烙铁头,让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触。这样,就能大大提高传热效率。

加热要靠焊锡桥

在非流水线作业中,焊接的焊点形状是多种多样的,不大可能不断更换烙铁头。要提高加热的效率,需要有进行热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁头上保留少量焊锡,作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。由于金属熔液的导热效率远远高于空气,使焊件很快就被加热到焊接温度。应该注意,作为焊锡桥的锡量不可保留过多,不仅因为长时间存留在烙铁头上的焊料处于过热状态,实际已经降低了质量,还可能造成焊点之间误连短路。

烙铁撤离有讲究

烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。

电焊的种类、区别、各自的优点? 每种电焊适用于什么环境?

目前常用的焊接工艺有:

→电弧焊(氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、气体保护焊)

→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

焊接工艺 精度 变形 热影响 焊缝质量 焊料 使用条件

激光焊 精密 小 很小 好 无

钎焊 精糙 一般 一般 一般 需要 整体加热

电阻焊 精糙 大 大 一般 无 需要电极

氩弧焊 一般 大 大 一般 需要 需要电极

等离子焊 较好 一般 一般 一般 需要 需要电极

电子束焊 精密 小 小 好 无 需要真空

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、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极 气体保护焊等. 绝大部分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,可以采用也可以不采用填充金属.所用 的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时,叫作熔化极电弧焊,诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、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,叫作不熔化极电弧焊,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发展最早、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表面之间燃烧.涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧 ,另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面,防止熔化金属与周围气体的相互作用.熔渣的更重要作用是与熔化金 属产生物理化学反应或添加合金元素,改善焊缝金属性能. 手弧焊设备简单、轻便,操作灵活.可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,特别是可以用于难以达到的部位的 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,上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应.熔渣浮在金属熔池的表面,一方面可以保 护焊缝金属,防止空气的污染,并与熔化金属产生物理化学反应,改善焊缝金属的万分及性能;另一方面还可以 使焊缝金属缓慢泠却. 埋弧焊可以采用较大的焊接电流.与手弧焊相比,其最大的优点是焊缝质量好,焊接速度高.因此,它特别适于 焊接大型工件的直缝的环缝.而且多数采用机械化焊接. 埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接.由于熔渣可降低接头冷却速度,故某些高强度结构钢、 高碳钢等也可采用埋弧焊焊接.

(3)钨极气体保护电弧焊

这是一种不熔化极气体保护电弧焊,是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的.焊接过程中钨极不 熔化,只起电极的作用.同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护.还可根据需要另外添加金属.在国际上通称 为TIG焊. 钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法.这种方法几乎 可以用于所有金属的连接,尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属.这 种焊接方法的焊缝质量高,但与其它电弧焊相比,其焊接速度较慢.

(4)等离子弧焊

等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊.它是利用电极和工件之间地压缩电弧(叫转发转移电弧)实现焊接的.所 用的电极通常是钨极.产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气.同时还通过喷嘴用 惰性气体保护.焊接时可以外加填充金属,也可以不加填充金属. 等离子弧焊焊接时,由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透能力强.等离子弧焊焊接时产生的小孔效应, 对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接,并能保证熔透和焊缝均匀一致.因此,等离子弧焊的 生产率高、焊缝质量好.但等离子弧焊设备(包括喷嘴)比较复杂,对焊接工艺参数的控制要求较高. 钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属,均可采用等离子弧焊接.与之相比,对于1mm以下的极薄的金属的焊 接,用等离子弧焊可较易进行.

(5)熔化极气体保护电弧焊

这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接 的. 熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有:氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气.以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊(在国际上简称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,统称为熔化极活性气 体保护电弧焊(在国际上简称为MAG焊). 熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优 点.熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属,包括碳钢、合金钢.熔化极惰性气体保护焊适用于不 锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金.利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊.

(6)管状焊丝电弧焊

管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的,可以认为是熔化极气体保 护焊的一种类型.所使用的焊丝是管状焊丝,管内装有各种组分的焊剂.焊接时,外加保护气体,主要是CO.焊 剂受热分解或熔化,起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用. 管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外,由于管内焊剂的作用,使之在冶金上更具优点.管 状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种接头的焊接.管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用 .

2.电阻焊

这是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊.电阻焊包括:电阻点焊,涂焊,缝焊,高频焊,闪光对焊.由于 电渣焊更具有独特的特点,故放在后面介绍.这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊,主要有点焊、缝焊 、凸焊及对焊等. 电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔 化而实现连接的焊接方法.通常使用较大的电流.为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过 程中始终要施加压力. 进行这一类电阻焊时,被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的.因此,焊前必须将电极与工件 以及工件与工件间的接触表面进行清理. 点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流(单相)大(几千至几万安培),通电时间短(几周波至几秒),设备昂贵 、复杂,生产率高,因此适于大批量生产.主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件.各类钢材、铝、镁等有色金属 及其合金、不锈钢等均可焊接.

3.高能束焊

这一类焊接方法包括:电子束焊和激光焊.

(1)电子束焊

电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法. 电子束焊接时,由电子产生电子束并加速.常用的电子束焊有:高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电 子束焊.前两种方法都是在真空室内进行.焊接准备时间 (主要是抽真空时间)较长,工件尺寸受真空室大小限 制. 电子束焊与电弧焊相比,主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高.它既可以用在很薄材料的精密焊 接,又可以用在很厚的(最厚达300mm)构件焊接.所有用其它焊接方法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子 束焊接.主要用于要求高质量的产品的焊接.还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接.但不适于大批 量产品.

(2)激光焊

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接.这种焊接方法通常有连续功率激光焊 和脉冲功率激光焊. 激光焊优点是不需要在真空中进行,缺点则是穿透力不如电子束焊强.激光焊时能进行精确的能量控制,因而可 以实现精密微型器件的焊接.它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接.

4.钎焊

钎焊的能源可以是化学反应热,也可以是间接热能.它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料,经过加热 使钎料熔化,靠毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内,润湿被焊金属表面,使液相与固相之间互扩散而 形成钎焊接头.因此,钎焊是一种固相兼液相的焊接方法. 钎焊加热温度较低,母材不熔化,而且也不需施加压力.但焊前必须采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、 灰尘、氧化膜等.这是使工件润湿性好、确保接头质量的重要保证. 钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时,称为硬钎焊;低于450℃时,称为软钎焊. 根据热源或加热方法不同钎焊可分为:火焰钎焊、感应 钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等. 钎焊时由于加热温度比较低,故对工件材料的性能影响较小,焊件的应力变形也较小.但钎焊接头的强度一般比 较低,耐热能力较差. 钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料,还可以连接异种金属、金属与非金属.适于焊 接受载不大或常温下工作的接头,对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用.

5.其它焊接方法

这些焊接方法属于不同程度的专门化的焊接方法,其适用范围较窄.主要包括以电阻热为能源的电渣焊、高频焊 ;以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊;以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊.

(1)电渣焊

如前面所述,电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法.焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷 铜滑块形成的装配间隙内进行.焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化. 根据焊接时所用的电极形状,电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊. 电渣焊的优点是:可焊的工件厚度大(从30mm到大于1000mm),生产率高.主要用于在断面对接接头及丁字接头 的焊接. 电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊.电渣焊接头由于加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微 组织粗大、韧性、因此焊接以后一般须进行正火处理.

(2)高频焊

同频焊是以固体电阻热为能源.焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近 的塑性状态,随即施加(或不施加)顶锻力而实现金属的结合.因此它是一种固相电阻焊方法. 高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊.接触高频焊时,高频电流通过与工 件机械接触而传入工件.感应高频焊时,高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流. 高频焊是专业化较强的焊接方法,要根据产品配备专用设备.生产率高,焊接速度可达30m/min.主要用于制造管 子时纵缝或螺旋缝的焊接.

(3)气焊

气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法.应用最多的是以乙炔气作燃料的氧-乙炔火焰.由于设备简单使操作 方便,但气焊加热速度及生产率较低,热影响区较大,且容易引起较大的变形. 气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接.一般适用于维修及单件薄板焊接.

(4)气压焊

气压焊和气焊一样,气压焊也是以气体火焰为热源.焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度,后再施加足 够的压力以获得牢固的接头.是一种固相焊接. 气压焊时不加填充金属,常用于铁轨焊接和钢筋焊接.

(5)爆炸焊

爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法.但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的. 在爆炸波作用下,两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合. 在各种焊接方法中,爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广.可以用爆炸焊将冶金上不相容的两种金属焊 成为各种过渡接头.爆炸焊多用于表面积相当大的平板包覆,是制造复合板的高效方法.

(6)摩擦焊

摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接.它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的. 摩擦焊的热量集中在接合面处,因此热影响区窄.两表面间须施加压力,多数情况是在加热终止时增大压力,使 热态金属受顶锻而结合,一般结合面并不熔化. 摩擦焊生产率较高,原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接.摩擦焊还可以用于异种金属的焊接.要适 用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件.

(7)超声波焊

超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法.进行超声波焊时,焊接工件在较低的静压力下,由声极发出 的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合. 超声波焊可以用于大多数金属材料之间的焊接,能实现金属、异种金属及金属与非金属间的焊接.可适用于金属 丝、箔或2~3mm以下的薄板金属接头的重复生产. (8)扩散焊 扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法.通常是在真空或保护气氛下进行.焊接时使两被焊工件的表面 在高温和较大压力下接触并保温一定时间,以达到原子间距离,经过原子朴素相互扩散而结合.焊前不仅需要清 洗工件表面的氧化物等杂质,而且表面粗糙度要低于一定值才能保证焊接质量. 扩散焊对被焊材料的性能几乎不产生有害作用.它可以焊接很多同种和异种金属以及一些非金属材料,如陶瓷等 . 扩散焊可以焊接复杂的结构及厚度相差很大的工件.

激光焊接的工艺参数.

1、功率密度. 功率密度是激光加工中最关键的参数之一.采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化.因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利.对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接.因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/CM2.

2、激光脉冲波形. 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要.当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化.在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大.

3、激光脉冲宽度. 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数.

4、离焦量对焊接质量的影响. 激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔.离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀.

离焦方式有两种:正离焦与负离焦.焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦.按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同.负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关.实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光.与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷.当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递.所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦.

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