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激光焊接與SHS焊接技術
激光焊接與SHS焊接技術
  • 2018-01-25
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  • 作者:武漢AG亚游8光電科技有限公司
摘要:

SHS焊接,是一種焊接方式,是SHS(自蔓延高溫合成技術)眾多應用中的一個新的應用領域。

一、SHS焊接  

自蔓延高溫合成(SHS)是一種合成材料的新技術,而SHS焊接則是該工藝一個新的應用領域。SHS焊接是利用SHS反應的放熱及其產物來焊接的技術。應用燃燒合成技術,將壓製成形的粉末置於被焊材料之間,利用粉末體燃燒合成的高溫反應熱及合成產物作為填充材料,在壓力作用下實現被焊材料之間的連接。這種反應過程類似於燒結,加壓的目的是為了獲得致密性高的焊接接頭。  


常規來說,SHS焊接有三個過程:點火、加壓、保溫。  

1、點火的方式很多,如電弧、電火花、火焰、強電流、高溫爐、電子束、激光、高溫輻射和微波、化學爐等。  

2、加壓大小和加壓時間是焊接成敗的關鍵。SHS合成材料如果不加壓,由於材料本身的孔隙及反應中產生的氣體,將會導致大量的孔隙。不允許將反應物留在焊縫中,因此需要致密化,通常的方法是在反應過程中加壓。  

3、單純加壓可能不會獲得高密度,應同時進行保溫。  

4、SHS焊接過程中的局部放熱,可減少熱影響區和對熱敏材料微觀組織的破壞,保持了材料的性能

5、由於生坯可壓成任意形狀,因而SHS焊接易焊製成不易製造的產品。  

6、SHS焊接適於對材料進行表麵處理。SHS焊接可進行陶瓷-陶瓷、金屬-陶瓷、金屬-金屬的焊接。  


二、激光焊接  

激光焊接的工作原理    

激光焊接是將具有方向性、高亮度、高強度、高單色性、高相幹性等特點的激光束輻射至加工工件表麵區域內,激光束經過光學係統聚焦後,其激光焦點的功率密度為104-107W/cm2,通過激光與被焊物的相互作用,在十分短的時間內使被焊處形成一個能高度集中的熱源區,熱能使被焊物區域熔化後冷卻結晶形成穩定的焊點和焊縫。根據所用激光器及其工作方式的不同


常用的激光焊接方式有兩種,一種是脈衝激光焊,主要用於單點固定連續和簿件材料的焊接,焊接時形成一個個圓形焊點;另一種為連續激光焊,主要用於大厚件的焊接和切割,焊接過程中形成一條連續焊縫。就一般而論,焊接材料的選擇、激光焊接機的選擇,加工工作台的選擇,是影響激光焊接效果的主要因素。而對於焊接過程中熔化現象能否產生和產生的強弱程度則主要取決於激光作用材料表麵的時間、功率密度和峰值功率,控製好上述各參數就可利用激光進行多種不同的焊接加工。激光焊接中,光束焦點位置是關鍵的控製工藝參數之一,在一定激光功率和焊接速度下,隻有焦點處於佳位置範圍內才能獲得大熔深和好的焊縫形狀。   


激光焊接具有如下的優點:  

1、激光焊接屬非接觸式焊接,作業過程不需加壓,焊接速度快、功效高、深度大、殘餘應力和變形小,能在室溫或特殊條件下(如封閉的空間)進行焊接,焊接設備裝置簡單,不產生X射線。  

2、可焊接如高熔點金屬的難熔材料,甚至可用於如陶瓷、有機玻璃等非金屬材料的焊接,對異形材料施焊,效果良好,且具有很大的靈活性,可對於焊接難以接近的部位施行非接觸遠距離焊接。  

3、激光束經聚焦可獲得很小的光點,由於不受磁場影響且能準確定位,因此,可進行微型焊接,適用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。  

4、激光束易實現光束按時間與空間分光,可以切換裝置將激光束傳送舉多個工作站,因此,能進行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。  

5、激光焊接因屬無接觸加工,沒有工具損耗和工具調換等問題,同時,其不需使用電極,因此沒有電極汙染或受損的顧慮,且易於以自動化進行高速焊接。亦可以數位或電腦控製。