阔达的大侠
2026-04-27 21:53:19
一,概述
激光(Laser)是利用辐射激发光放大原理而产生一种单色、方向性强、光亮度大的光束经透射或反射镜聚焦后获得高密度功率的能束。它可用于焊接、切割和材料表面处理的热源。激光焊(LW)是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密的焊接方法。按照激光发生器工作性质的不同激光分为固体、液体、气体、半导体等激光;按照激光对工件的作用和激光器输出能量的不同激光焊可分为连续激光焊和脉冲激光焊;按照激光聚焦后光斑作用在工件上的功率密度激光焊可分为传热焊(熔透焊)和深熔焊(锁孔焊、穿孔焊、小孔焊)。
激光焊机主要由激光器(核心部分,目前主要是YAG固体激光器和CO2气体激光器)、光束传输和聚焦系统、焊炬、工作台、电源和控制装置、气源、水源、操作盘数控装置等组成。目前常见激光焊机的型号有:HH200~500、XHY-LF200~3000、NJH-30、JKg、DH-WM01、GD-10-1等等。主要应用在航空、电子议表、机械、汽车、医疗、食品、核能等领域。
激光焊有其显著的优点:具有很高功率密度(10³W/cm²),可小孔焊和高速焊;激光能发射、透射,能通过光纤、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,特别适于微型另件、难以接近的部位或远距离的焊接;一台激光器可供多个工作台进行不同的工作(焊接、切割、合金化、热处理等);激光可穿过玻璃等透明物体,适于在玻璃制成的密封容器内焊接铍合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响,没有X射线;激光在大气中损耗不大,也不需要真空保护;除了能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、硅钢、铝、钛等有色金属,在一定条件下,铜-镍、镍-钛、铜-钛、钛-钼、黄铜-铜、低碳钢-铜、不锈钢-铜等异种金属材料可进行激光焊,也可以焊接金属与陶瓷、玻璃、复合材料等非金属,对于高熔点金属、非金属材料(陶瓷、有机玻璃等)、对热输入敏感的材料进行激光焊,焊后无需热处理。激光焊没有得到广泛应用主要是:价格太贵;对焊件加工、组装、定位要求高;光能转换率低(10~20%)。
二,激光复合焊介绍
为了扩大激光焊的应用范围、提高激光焊的质量、增加焊件厚度以及避免单纯激光焊的局限性,便出现了新的焊接工艺:激光复合焊,这里要注意激光复焊的优点不单单是两种焊接方法的叠加!特别是能量的利用率远远大于两种热源的简单相加。激光复合焊的优点在于:能量利用率提高,母材处于固态时对激光的吸收率很低,而熔化后对激光的吸收率提高到50~100%;熔深增加很多,在电弧的作用下,母材熔化形成熔池,而激光又作用在电弧形成的底部,加上液态金属对激光束的吸收率高,因此激光复合焊要比单纯激光焊熔深要大;电弧很稳定,比如单独用TIG或MIG焊接时,焊接电弧有时不稳定特别是在小电流情况下,当焊接速度提高到一定值时会引起电弧漂移,而采用激光复合焊时,激光产生的等离子体有助于稳定电弧;提高激光焊接时对接接头间隙的适应性,降低激光焊的装配精度从而实现高效率。
1,激光焊的工艺参数,脉冲激光焊有四个主要参数:脉冲能量、脉冲宽度、功率密度和离焦量;连续激光焊的参数主要有:激光功率、焊接速度、光斑直径、离焦量、保护气体的种类和流量等;双光束激光焊的参数有:光束排布方式、间距、两光束角度、聚焦位置、两光束的能量比等。激光复合焊种类有:激光-电弧复合焊、激光-高频焊、激光-压焊、激光-钎焊等;其中激光-电弧焊最为常见,如激光-氩弧焊(TIG)、激光-气保焊(MIG)等。按照激光与电弧的相对位置不同有:同轴复合式、交叉复合式、偏离复合式。
2,应用在大厚板深熔焊接,由于单纯激光焊严格的装配要求和大功率激光器成本高限制了厚板焊接。采用激光-电弧复合焊可进行厚板深熔焊接,并且提高对焊接坡口的制备、光束对中性和接头装配间隙的适应性。在造船业得到很好的应用,对于低合金高强度钢可不预热焊接,用激光-电弧复合焊单道焊熔深可达15mm,双道焊熔深达30mm焊接变形量仅为双丝焊的1/10,焊接厚度16mm的T形接头焊接速度可达3m/min。
3,应用在铝合金的激光焊接,激光焊接铝合金存在反射率大,易产生气孔、裂纹、成分变化等问题。采用激光-电弧复合焊,由于电弧的作用,激光束能够直接照射到液态熔池表面,增大吸收率,提高熔深。采用交流TIG或直流反接,可在激光焊前面清理氧化膜,同时电弧形成的熔池在激光束前方移动,增大熔池与固态金属之间的润湿性,防止咬边。
4,应用在搭接接头,搭接焊缝广泛应用于汽车的框架和底板结构中,目前汽车壳体焊接中很多都采用了镀锌钢板搭接焊和铝板焊接。采用激光-电弧复合焊可以减小焊接部件的变形量、消除下凹、咬边等缺陷,并大大提高焊接速度。比如:采用10kW的CO2激光与MIG电弧复合热源焊接低碳钢板的搭接接头,可实现间隙为05~15mm的搭接焊,熔深可达地板厚度的40%。又如:采用27kW的YAG激光-MIG电弧复合高速焊接的铝合金搭接接头,焊接速度可达8m/min。
5,应用在薄板高速焊上,激光高速焊接薄板的主要问题是焊缝成形连续性差,焊道表面易出现隆起等缺陷。采用等离子弧辅助YAG或CO2激光进行薄板(014mm)复合焊接,焊接速度为单独激光焊提高1倍,即使焊接速度达到100m/min电弧也很稳定,可获得较宽的焊道和光滑的焊缝表面。
三,焊后处理
一般地讲激光焊焊后不处理,但对于像马氏体、铁素体不锈钢等有淬火倾响的材料要进行焊后热处理。
英勇的白云
2026-04-27 21:53:19
这要看你选择什么样的引出方式,一般分为针脚和引线,引线又分为很多种,编织线、漆包线、带绝缘的多股导线等。陶瓷片电极一般采用银电极,非常易于焊接,使用普通焊锡丝或无铅焊锡丝,25W以上的电烙铁都可以,最好是选择带有温控的电烙铁;焊接时应注意焊接温度和焊接时间,温度应在350摄氏度以下为佳,时间一般不能大于1秒,过高温度或过长的焊接时间容易造成“飞银”,即脱线,越薄的陶瓷片越需要注意;除了陶瓷片电极,还有一个是金属片,一般有黄铜片、铁镍合金片、不锈钢片、马口铁片等,其中黄铜片和铁镍合金片是可以直接焊接的,但是要比陶瓷片电极难焊一点,不锈钢和马口铁片需要用酸性助焊剂。
从容的小丸子
2026-04-27 21:53:19
大功率陶瓷加热圈出线方式主要有以下几种:
1 板式引线式出线方式:此种出线方式需要用一块陶瓷板与陶瓷加热圈焊接,通过金属钩等固定在板上,引线则在板的下部连接;
2 合金钩直插式出线方式:将合金钩插入陶瓷加热圈内,通过夹紧和焊接,将引线固定在合金钩的下部;
3 结合式出线方式:结合式出线方式相对于上述两种方式来说更为便捷,它是将引线和合金钩整合成一个设备,由于减少了连接,因此加热效率更高。
这几种出线方式有各自的优势和适应环境,选择时需考虑出线方式与使用环境的匹配程度。
哭泣的香氛
2026-04-27 21:53:19
利用材料的压电效应(见石英晶体)制成的器件。大多数压电器件的结构由电极、压电片、支架和外壳组成。其中压电片可以是圆片、长条片、棒、圆柱等形状。压电器件的应用范围很广。当电信号频率接近压电片的固有频率时,压电器件靠逆压电效应产生机械谐振,谐振频率主要决定于压电片的尺寸和形状。
基本信息
外文名 Piezoelectric devices
分类 7种
定义 利用材料的压电效应制成的器件
简介
如果频率温度特性也满足要求,即可用来进行稳频、选频和计时。利用这种谐振来产生声波,就构成超声换能器。利用谐振频率随温度或压力而变化的特点,还可制成精度很高的测温计和测力计。在非谐振状态下,利用它的逆压电效应可制成微位移器,利用它的正压电效应又可制成压电引燃和引爆器件。
压电器件的品种繁多,按其用途可分成表1所列的7类。按其使用的材料则可分成压电晶体器件、压电陶瓷器件。压电晶体器件包括石英谐振器、晶体振荡器和晶体滤波器。
压电陶瓷器件主要有陶瓷滤波器、陶瓷变压器、压电陀螺等。
陶瓷滤波器
压电器件
以一个或多个压电陶瓷振子(被覆电极的陶瓷片)通过金属支架固定或用引线焊接,再封入外壳即构成陶瓷滤波器。例如将两个陶瓷振子按图1a作L型连接,可组成双振子陶瓷滤波器。调节串联振子1的谐振频率fr1,使之等于并联振子2的反谐振频率fa2,于是滤波器的衰耗特性就如图1b。当信号频率位于fr1(=fa2)附近时,滤波器导通;当信号频率远离fr1时,滤波器阻断。实际上双振子组成的滤波器特性较差,如果将这个结构看作一节,并组成多节滤波器,则可得到满意的滤波特性。压电器件
陶瓷滤波器的分类如表2。陶瓷材料的机电耦合系数大,适于作宽带滤波器。其相对带宽约为03%~20%,阻带衰减可达60分贝以上。压电器件
陶瓷变压器
压电器件
根据陶瓷片的压电效应和谐振特性来实现电压变换的器件。陶瓷变压器有多种结构形式,但常用的为横向-纵向变压器(图2)。陶瓷片左半部分上下面被覆电极,并沿厚度方向极化,作为输入端,称驱动部分;右半部分的端面被覆电极,并沿长度方向极化,作为输出端,称发电部分。与一般线绕变压器相比,陶瓷变压器的最大特点是适宜在高电压、小电流下应用,故可作为雷达指示管和电视机显像管的高压电源,以及电子复印机、静电集尘机和红外变像管等的高压电源。压电器件
压电陀螺
又称压电角速度传感器,是一种新型的导航仪器,多采用振梁结构形
压电器件
式。它有一根横截面近似方形的金属梁,在梁上粘贴四个压电换能器(图3)。金属梁用恒弹性系数合金材料制成,换能器用高机电耦合系数的陶瓷材料制成。在驱动换能器上输入电信号,借助逆压电效应使金属梁产生以yz平面为中性面的弯曲振动。梁内任意点的速度为vx。若梁同时又以角速度ωz绕z转动,则梁内各点将受到科氏的作用,由此引起以xz为中性面的弯曲振动。这个振动通过正压电效应使读出换能器输出电信号,信号的幅度与角速度ωz成正比,故可用来确定角速度ωz的大小。在梁的另两个面上还粘贴有反馈换能器和阻尼换能器,它们的作用是保持金属的振幅稳定和输出动态特性良好。压电陀螺不存在高速转动部分,因而具有功耗小、寿命长、动态范围宽、体积小和可靠性高等优点。压电器件
压电器件
压电陶瓷器件还有许多种类,应用于各个领域。利用陶瓷的高机电耦合效应、高介电常数和高Q值等特点而设计的压电陶瓷测量器件,能方便地测量以往用其他方法难以测量的参数。例如,可以测量铁道枕木所受的压力、油断路器内的压力、冲击波管内的压力、煤矿坑道支架所受的压力等,也可以测量像继电器的触点和人的脉搏等微小压力。它既能测量动态力也能测量静态力,而且测量范围和精度都比较高。在陶瓷片上附加质量负载,就可制成加速度计。这种加速度计再附以积分电路就可构成振动计,用它可以测量地壳和建筑物的低频振动。在陶瓷圆管上粘接喇叭型金属块,使其振幅增大,可用来测定金属的磨损和进行疲劳试验以及测量薄膜的粘接强度等。此外,压电陶瓷超声换能器在水声和医疗等领域中的应用也日益增多。
发展方向
压电器件的发展方向是:①改进压电器件的温度稳定性;②改善蜂鸣器和送受话器的音质,以适应计算机、自动售货机、电子翻译机等设备的人-机对话的需要;③探索模拟生物功能的高分子压电器件。
呆萌的月饼
2026-04-27 21:53:19
可以。
一、激光焊接工艺参数:
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焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。
二、激光焊接工艺方法:
1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。
2、丝与丝的焊接。包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。
3、金属丝与块状元件的焊接。采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接,块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。三、采用激光软钎焊与其它方式相比有以下优点:
1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。
2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
3、重复操作稳定性好。焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。
4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。
5、激光钎焊多用波长106um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。
6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。
盈云光电作为山东激光塑料焊接设备生产厂家,生产的塑料激光焊接设备主要应用于汽车后尾灯、车载摄像头、汽车胎压监测计、医用流体器件。
四、激光深熔焊:
1、冶金过程及工艺理论。 激光深熔焊冶金物理过程与电子束焊极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”结构来完成的。这个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体,几乎全部吸收入射光线的能量,孔腔内平衡温度达25000度左右。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,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周即围着固体材料。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属填充着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。