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激光冷焊机百科

铝线冷焊机

2017-06-06 17:50:04

铝线冷焊机,业内又称之为电线冷焊机,冷压焊机等,是靠压力来焊接铜铝线的冷压焊接设备。铝线冷焊机是一种不需用电和熔焊剂的焊接设备。它主要用于 有色金属 线材及其型材之间的连接,除了铝和铜外,镍、金、银和铂等 金属 均可焊接。铝线冷焊机是一种不需要任何助剂和电能源,它是使 金属 线材通过专用的模具,在一定的挤压下,把其中纯 金属 晶格相互掺压结合,实现分子原子结构的连接原理,从而焊接各种稀贵合金丝的冷焊设备。根据用途和形状可分为手钳式铝线冷焊机和台式铝线冷焊机、长柄型冷焊机、液压气动型冷焊机。

铝线焊机

2017-06-06 17:50:05

铝线焊机,作为焊机的一种,是将铝线运用于焊机的一种机器。焊机是能为完成焊接过程提供所需能源和运动,包括焊丝和(或)焊炬运动及控制系统的设备。焊接就是为焊接提供一定特性的电源的电器,焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车,容器等。电焊机(electric welding machine)实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。铝的导热能力比铁大三倍,工业上常用铝制造各种热交换器、散热材料等,家庭使用的许多炊具也由铝制成。与铁相比,它还不易锈蚀,延长了使用寿命。 铝粉具有银白色的光泽,常和其它物质混合用作涂料,刷在铁制品的表面,保护铁制品免遭腐蚀,而且美观。由于铝在氧气中燃烧时能发出耀眼的白光并放出大量的热,又常被用来制造一些爆炸混合物,如铵铝炸药等。想要了解更多铝线焊机的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn )铝频道。

铜线焊机

2017-06-06 17:50:11

铜线焊机的核心为IGBT逆变电阻焊机,焊接模式为定电流分段加热方式,焊接时间短,避免焊接过热或焊接熔深不够,不需任何助焊剂、保护气体、焊接的接点是熔为一体的合金层,化学性能稳定、导电性好,电阻系与材料原来的系数基本一致。无飞溅,焊点光亮,镀层不露铜,端子不开裂。主要适用于铜合金端子与单股、多股铜合金线焊接、多股铜线之间焊接、多股线与漆包线焊接、杜绝了锡焊假焊、低温脆化、连接不牢固等现象。在加工电线、插头线、电脑周边设备、通讯网络电子产品、汽车连接线等 行业 得到广泛应用。可根据客户的不同要求实现“压方”,“整形”,“端部烧球”等先进工艺,提高焊接的可靠性。   漆包线焊接机又称为氢氧焰漆包线焊机或超声波线束焊接机,是采用氢氧焰或超声波对电机、马达、变压器等电子器件的线圈引出线进行焊接熔合的焊机,又称为漆包线熔焊机。漆包线焊接机的原理水由氢元素和氧元素组成,在特定的电解槽内,水可以分解成为氢离子和氢氧根离子,其中氢离子移向阴极生成氢气,氢氧根离子移向阳极产生氧气。氢气是一种燃料,氧气可用于助燃,因此,通过特定的氢氧火焰枪点火即可形成氢氧焰。氢氧焰的温度高达2800度,大于漆包线的熔点。因此,采用氢氧焰即可对漆包线引线进行焊接。氢氧焰漆包线焊机的特点   1.方便:氢氧焰漆包线焊机在工作过程中,只用水和电,就可以产生焊接作业用的火焰,不需要另外配气瓶,因此操作方便。与传统漆包线焊接相比,不需要去漆,并且由于火焰温度很高,可以直接将多余的引线烧掉,从而保持熔合部位的平整。   2.安全:氢氧焰漆包线焊机即产即用,不贮存气体,避免了气瓶爆炸的风险。   3.高效:氢氧焰漆包线焊机的火焰温度可达2800度,高于其他气体温度并且火焰精细,便于精准高效作业。   4.节能:氢氧焰漆包线焊机只用小量的水和电,使用成本与气瓶相比,节约40%以上。   超声波焊接的特点:   1.特别适合各种电机线圈抽头与电线熔焊连接,无需任何焊料,直接快递熔接。利用超声波焊接原理,使焊接漆包线不必预先除去表面绝缘漆,并无需任何焊料、辅料,即可直接焊接。   2.两条被焊接线束之间重叠压合,经超声振动加压接合成固态形式,接合时间短,且接合部分不产生铸造组织(粗糙面)缺陷。   3.电缆电线超声波 金属 焊接机与电阻焊方法比较,模具寿命长,模具整修与替换时间少,而且易于实现自动化。   4.同种 金属 不同种电缆线之间均可以进行超声焊接,与电气焊相比耗费能量少得多。   5.超声波铜线焊接机与其他压焊相比,要求压力较小,且变型量在10%以下,而冷压焊其工件变形量达40%-90%.   6.超声焊接不像其他焊接那样要求进行被焊表面的预处理及焊后的后处理。   7.超声波电线焊接机无需助焊剂、 金属 填料、外部加热等外部因素。   8.超声焊接可以使材料的温度效应降到最低(焊区的温度不超过被焊 金属 绝对熔化温度的50%),从而不使 金属 结构变化,因此很适合电子领域中的焊接应用。   伴随着化石燃料使用的越来越广泛,温室气体的排放越来越多,全球气候异常加剧。符合现在提倡的节能减排标准的铜线焊机,在未来的时间内,将应用到越来越多的 行业 加工中,漆包线焊接机完全符合零排放标准,产生的有害气体为零。我们相信,在大家的努力下,越来越多的人将会认识到,使用节能减排的产品,将给我们自身的环境带来实惠。

铝焊机价格

2017-06-06 17:50:01

铝焊机一直是许多铝行业加工产业的必要设备之一,铝焊机价格也是被许多投资者和工厂工作者所关注。一般而言,市场上铝焊机价格的大致为30000元左右不等,但跟据不同的铝焊机的用途和产地,铝焊机价格也会不同,特别是一些国外的铝焊机,铝焊机价格就要比国内的要贵很多了。接下来简单介绍一下铝焊机。铝焊机:Aluminum welding machine,实际上是将铝及铝合金材料,通过加热或加压使其熔化达到结合的效果,在熔合过程中可采用焊丝或金属填充,也可采用两工件自熔,使两工件熔合处的分子相互渗透而形成永久性连接的工艺设备。   在我们日常生活、工业上常指的铝焊机一般为氩弧铝焊机,氩弧铝焊机分为钨极氩弧铝焊机和熔化极氩弧铝焊机(MIG气保焊),而采用钨极氩弧焊就必须用交流氩弧焊才能焊接铝及铝合金。铝焊机的特点:铝焊机采用低电压大电流电能,将电能通过电弧瞬间转换为热能,采用高纯度氩气作为焊接时的保护气体,避免焊接时产生气孔、杂质,同时交流氩弧焊和MIG气保焊均具有一定的阴极清理功能,可以直接去除铝及铝合金上的氧化膜。因为铝焊机体积小,操作简单,使用方便,焊接效率高,焊缝成形好,熔深大,能焊透铝及铝合金板达到优质的结合效果,且焊接强度同母材同等,密封性好,从而得到工业及生活各领域的广泛使用。   铝焊机在使用过程中会产生弧光,弧光中含有红外线、紫外线,同时也会产生金属蒸汽和烟尘等有害物质,钨极氩弧焊中的钨棒含有少量放射性元素,所以必须做足防护措施,另外由于采用氩气作为保护气体,不宜在有风的焊接场操作。更多关于铝焊机和铝焊机价格的信息和商家情报都可以登陆上海有色网查询和联系!

铜丝对焊机

2017-06-06 17:50:09

铜丝对焊机简单制作方法:对焊机是一种很有用的一种焊接工具,如蓄电池的接板,铁皮,铁板的连接,都用到电焊机,而且操作简单,方便,成本低,制作容易,所以用途很广。对焊机的主体,就是一台特殊的降压变压器,它的次级匝数极少,通常1匝,电压很低,通常几伏。电流很大,由几十安到几千安。在结构上要保证漏磁很小。大容量对焊机,次级线圈要用内冷式的铜管。    自制对焊机要注意的事项(一)变压器容量根据焊接所需的电流来确定。焊接细的铜线,或粗的铜线;焊接薄的铁皮,或厚的铁皮;所需电流都不同。因而变压器容量也不同。用下式表示为:P焊=I焊*U弧2/2.22*次级匝数(厘米2)式中次级匝数是根据每伏取得的,即次级匝数56/每匝伏其中: 每匝伏=0.58-0.64P焊(千伏安)(三)初级线圈匝数按下式计算初级匝数W初=U初(伏)/每匝伏要求焊接电流大小可以调节,通常次级电压必须能升高或降低.上面已讲过这种焊机次级通常是一匝,次级电压的改变必须借助调级初级匝数,所以在计算机初级匝数时,必须取每匝伏最小值.因为每匝伏减少,变压器容量和焊接电流都减小。在电源电压不变的情况下,等于初级匝数增加了。(三)导线截面积根据变压器容量和电源电压,算出初级电流I初=变压器容量(伏安)/电源电压(伏)初级电流密度一般取1.4-1.8安/毫米2初级导线截面积=初级电流/初级电流密度(毫米2)根据上面所得数据,再将线圈几何尺寸和铁芯几何尺寸估算一下,就可以着手制作对焊机了。有时利用手上的变压器,或互感器,粗略的计算一下,稍微改动就可以制成一台对焊机。举一个例子作参考。用一只电流互感器,制成一个焊接主扁铜线的对焊机,可以代替电烙铁,它焊的快度快,质量好,外观漂亮。制作方法:在电流互感器一个铁芯柱上,用直径2.5-3.5毫米,长500-600毫米的裸铝线,当然铜线也行。绕一匝作为次级线圈,将该线圈两个端头,接到待焊机的导线两端,并将端头处打磨干净,涂上松香油,准备好焊锡条,用调压器的调压电源供给互感器次级线圈(即为焊机的初级线圈),待焊件接合处发热焊锡熔化,并渗透到接合处的内部时,将电源断开焊接完毕。焊接处的发热快慢,可用调压器来调节,但不能使互感器线圈发热过大。  铜丝对焊机在目前 市场 上的应用还是很广泛的,关于更所钢丝对焊机的相关信息请更多关注上海 有色 网。

铝线压焊机

2017-06-06 17:50:04

铝线压焊机,现在都已使用冷焊机了,业内又称之为电线冷焊机,冷压焊机等,是靠压力来焊接铜铝线的冷压焊接设备。铝线冷焊机是一种不需用电和熔焊剂的焊接设备。它主要用于 有色金属 线材及其型材之间的连接,除了铝和铜外,镍、金、银和铂等 金属 均可焊接。根据用途和形状可分为手钳式冷接机和台式型冷接机。铝线压焊机,发展到现在的冷焊机,使用的效率得到了大大的提升。

铜线点焊机

2017-06-06 17:50:11

铜线点焊机是在电工生产中最常用的的装置之一。点焊机系采用双面双点过流焊接的原理,工作时两个电极加压工件使两层 金属 在两电极的压力下形成一定的接触电阻,而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接,且焊接电流瞬间从另一电极沿两工件流至此电极形成回路,不伤及被焊工件的内部结构。   悬挂式点焊机点焊机的通俗名称有:点焊机/精密点焊机/储能点焊机/交流脉冲点焊机/深圳点焊机/高频点焊机/逆变点焊机/电阻焊机/微电脑点焊机/直流点焊机/热电偶点焊机/气动点焊机/五金焊机工具/电池点焊机/电子点焊机/手提式点焊机/高精密焊机/碰焊机/对焊机/手提式点焊机/手持点焊机/等   点焊机根据焊接工件的材料及厚度不同又分为:大功率点焊机、精密点焊机、微电子点焊机   大功率一般都是以380V电压,其它点焊机一般都是220V的,从原理来看一般又分为储能点焊机、交流脉冲点焊机、晶体管点焊机,逆变直流点焊机,纯直流点焊机    铜线点焊机使用方法:  脚踏点焊机1、焊接时应先调节电极杆的位置,使电极刚好压到焊件时,电极臂保持互相平行。   2、电流调节开关级数的选择可按焊件厚度与材质而选定。通电后电源指示灯应亮,电极压力大小可调整弹簧压力螺母,改变其压缩程度而获得。   3、在完成上述调整后,可先接通冷却水后再接通电源准备焊接。焊接过程的程序:焊件置于两电极之间,踩下脚踏板,并使上电极与焊件接触并加压,在继续压下脚踏板时,电源触头开关接通,于是变压器开始工作次级回路通电使焊件加热。当焊接一定时间后松开脚踏板时电极上升,借弹簧的拉力先切断电源而后恢复原状,单点焊接过程即告结束。   4、焊件准备及装配:钢焊件焊前须清除一切脏物、油污、氧化皮及铁锈,对热轧钢,最好把焊接处先经过酸洗、喷砂或用砂轮清除氧化皮。未经清理的焊件虽能进行点焊,但是严重地降低电极的使用寿命,同时降低点焊的生产效率和质量。对于有薄镀层的中低碳钢可以直接施焊。 

高亮度光纤激光器助力远程激光加工

2019-01-08 17:01:42

高亮度光纤激光器(光束参数乘积[BPP] 高功率、高亮度光纤激光器使远程激光扫描(RLS)应用飞速发展。相比其他技术,RLS具有更强的灵活性和更快的加工速度,并且极大程度的缩短了大尺寸工件的加工周期。 高亮度光纤激光器 传统光纤激光器采用光纤耦合技术将多束激光输出耦合在一起,导致输出激光的亮度更低。而恩耐nLIGHT altaTM新一代光纤激光器采用了创新型架构,通过将泵浦二极管和驱动器合并在独立的泵浦模块中,增益光纤安装在可配置的增益模块中,可以输出8kW 以上的激光功率。增益模块基于新颖的主振荡器/功率放大器 (MOPA) 设计,可以实现高亮度激光输出。此外,恩耐激光器还采用了可靠的集成式返射隔离器来保护所有模块免受返射光的影响,可以对高反材料进行满功率、不间断、稳定的加工。这两项技术创新在RLS 应用中起到了至关重要的作用。 RLS 系统的设计关键在于扫描头的工作距离、焦斑尺寸以及扫描范围。使用高亮度光纤激光器的一个好处就是它能够增大工作距离和扫描范围,同时能够获得更小的焦斑尺寸,以提高焊接速度和增大焊接熔深。表中所列的两个商用RLS 扫描头产品(SCANLAB IntelliWELD 和 IntelliSCAN)展示了更高亮度激光的好处(50μm 光纤芯径)。从此例可以看出,扫描头工作距离可以增加 50% 以上,同时焦斑尺寸可以缩小14%。nLIGHT 激光器可以提供功率高达 8kW 的高亮度输出。 远程激光焊接 焊接解决方案的选择对于每个应用来说都是一个复杂的问题。一般来说,短焊缝数量越多,并且分布在较大的面积上(例如门、座椅结构以及汽车总成的车体部件)。相比固定光学头焊接,远程激光焊接(RLW)的优势也更大。图 1 为采用RLW 技术后加工周期缩短高达 50% 的案例。示例同时涵盖了高密度焊缝焊接、精密焊接 (a, b) 以及具有多条焊缝的大尺寸结构焊接等情况。尤其是我们从 (c) 中看到,此部件的部分焊缝从顶板一直延续到底板。这种类型的结构采用传统焊接头进行焊接并不容易实现。图1. 汽车总成需要将一组管子的末端焊接到一个较大的结构 (a)。(b) 例所示为大型(约 30 × 60cm)汽车座椅结构,这是一个多层结构,要求在顶部进行焊接,并通过孔焊接到部件的底层 (c)。 此外,RLW 可以为焊接工艺控制提供很多先进功能,例如,如果需要使焊接点在焊接区域内进行摆动,或加工过程包含复杂的焊接形状(圆形,C形等),采用扫描方式的加工速度和精度会比使用机器人进行小幅度高速运动的效果更好。RLW 扫描头的扫描速度可以达到每分钟90至180m,而传统机器人的运动速度较大只有约 10m/min。 高亮度光纤激光器加工高导热材料时,较好是采用小光斑,以保持焊接小孔的稳定,但此加工方式可能会使加工过程过于剧烈,产生大量焊接飞溅。实验证明,高亮度激光器配合远程扫描头的高速定位,显著减少焊接飞溅,这是通过光束摆动确保焊接小孔稳定来实现的。图 2 表明,焊接铜、铝时,如果不使用光束摆动模式,焊接飞溅将会很严重。一旦采用高频摆动光束,焊接飞溅就会减少。此外,恩耐激光独创的抗高反技术在此应用中也不可或缺,通过安装一个保护装置,避免设备受到返射光的伤害。加工铜和铝这类高反射金属时,返射光是不可避免的,传统激光器由于对返射光的天然敏感性,可能会导致加工不稳定和破坏性自动关机,甚至报废。图2. 无光束摆动 (a) 和有光束摆动 (b) 的纯铜焊接飞溅情况观察结果,摆动优化显示无焊接飞溅 (c)。(d-f) 所示为对铝材进行光束摆动应用的效果,焊接飞溅减少。(图:德国德累斯顿 Fraunhofer IWS 以及 SCANLAB)。

稀土激光材料概述

2019-03-07 09:03:45

一、稀土激光材料 激光是一种新式光源,它具有很好的方向性和相干性,并且能够到达很高的亮度。与激光技能相应开展起来的各种晶体,如非线性晶体,能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相效果;能批改传输过程中激光图画的畸变;热电勘探晶体能活络地勘探到红外光等。这些特性使激光很快就运用到工、农、医和国防部分。 激光与稀土激光材料是一起诞生的。到现在为止,大约90%的激光材料都涉及到稀土。自从1960年在红宝石中呈现激光以来,同年就发现用掺钐的氟化钙(CaF2:Sm2+)可输出脉冲激光。1961年首要运用掺钕的硅酸盐玻璃取得脉冲激光,从此拓荒了具有广泛用处的稀土玻璃激光器的研讨。1962年首要运用CaWO4:Nd3+晶体输出接连激光,1963年首要研发稀土螯合物液体激光材料,运用掺铕的酰的醇溶液取得脉冲激光,1964年找出了室温下可输出接连激光的掺钕的钇铝石榴石晶体(Y3Al5O12:Nd3+),它已成为现在取得了广泛运用的固体激光材料,1973年初次完成铕-氦的稀土金属蒸气的激光振动。由此可见,在短短的十多年里,稀土的固态、液态和气态都完成了受激发射。在激光作业物质中,稀土已成为一族很重要的元素。这都与它具有特殊的电子组态、许多可运用的能级和光谱特性有关。 稀土激光材料可分为:固体、液体和气体三大类。但后两大类因为其功能、品种和用处等远不如固体材料。所以一般说稀土激光材料通常是指固体激光材料。固体材料分为晶体、玻璃和光纤激光材料,而激光晶体又占主导地位。 二、稀土固态激光材料 1.稀土晶体激光材料 现在已知约有320种激光晶体,主要是含氧的化合物或含氟的化合物,其间约290种是掺入稀土作为激活离子的,即稀土激光晶体约占90.6%,稀土中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等,虽然激光晶体许多,但重要的只要数十种,而有用的更少。典型的、优秀的激光晶体有如下几种: (1)稀土石榴石体系(YAG) YAG是现在国内外研讨、开发和运用最活泼的体系,其间掺钕钇铝石榴石晶体(YAG∶Nd)功能最好,用处最广,产值最大。它用作重复频率高的脉冲激光器。近年来开发了功率更高的掺钕和铬的钆钪镓石榴石。 (2)掺Nd的铝酸钇体系 YAlO3∶Nd(YAP∶Nd) YAP属正交晶系,具有各向异性,故可运用晶体的不同取向而得到不同的激光特性。别的YAP晶体的长生速度比YAG快。输出功率不易饱满。其缺陷是在高温下存在相不稳定性,热膨胀系数各向异性,致使晶体在生长过程中易呈现开裂、色心和散射颗粒等缺陷。 (3)钇(YLF)激光材料 YLF是一种优秀的激光基质,其间许多稀土激光离子都完成了激光输出。它的长处是受光辐照后,不发生色心而变色,基质吸收的截止波长移向短波。YLF:Nd晶体荧光寿命长,发射截面积大,合适二极管的泵浦的激光晶体。 2.稀土玻璃激光材料 在玻璃中可发生激光的稀土激活离子比在晶体中少,现在已知有Nd、Er、Ho、Tm等三价离子。稀土玻璃激光材料的长处是:易于制备,运用热成型和冷加工工艺可制得不同巨细尺度和形状的玻璃,灵活性比晶体大,既可拉成直径小至微米的纤维,又可制成几厘米直径和几米长的棒或圆盘。稀土玻璃是现在输出脉冲能量最大、输出功率最高的固体激光材料,用这种激光材料制成的大型激光器用于热核聚变的研讨中。 3.化学计量激光材料 在这类激光材料中,稀土激活离子不是以掺杂的办法参加的,而是作为晶体的组分之一。其潜在的运用是用于集成光学、光通讯、测距,将来光计算机与半导体激光器将有一番竞赛。 4.稀土上转化激光材料 现在完成的激光波长主要是红和红外波段,极缺蓝和绿激光波段,使激光的开展和运用受到影响。除倍频技能使长波长的激光转变为短波长激光外,近年来,人们运用发光学中的反斯托克斯效应,大力开展上转化激光材料,并使之到达有用化、商品化。 5.稀土光纤激光材料 跟着集成光学和光纤维通迅的开展,需求有微型的激光器和扩展器。90年代起,信息高速公路对信息的传输提出了更高的要求,多媒体技能要求能一起传送图、文、声、像,并且是高度明晰的声、像。信息高速公路要到达象样的高速,一般的光纤通讯技能传送信息的速度差之甚远,期望能以超高速、超长间隔办法传送信息需求跨过许多技能上的妨碍,其间之一就是怎么弥补在长间隔传送过程中光衰减的能量。所以光信号直接扩展就成为尚待处理的课题。其间掺铒的光纤扩展器能直接扩展光信息,进行大容量、长间隔通讯,使光纤通讯取得长足开展。 近年来对掺铒的光纤扩展器的研发取得了很大的发展。将铒掺入普通石英光纤,再配以980纳米、1480纳米的两种波长的半导体激光器,就根本构成了直接扩展1550纳米光信号的光扩展器。铒从高能态跃迁至基态时发射的光弥补了衰减的信号光,起到光扩展的效果。为防止无用的吸收,光纤中铒的掺杂量为几十至几百ppm,并且,在光密度高的芯的中心部分掺杂可取得高增益。 三、稀土激光材料的运用器材 1.YAG∶Nd激光器 这是用量最多、最老练的激光晶体,对其需求占激光晶体的90%左右,在未来5年内仍为主体。材料加工是激光器巨大商场之一。CO2激光器与YAG∶Nd激光器在材料加工方面供应量之比为2∶1。 2.光存贮激光器 作为信息高速公路重要组成部分,商场潜力十分巨大,其间一部分归于光存储。进步存储密度的办法是用更短波长的激光,现在最佳挑选是808微米的LED泵浦YVO4∶Nd晶体。 3.2微米激光器 Ho和Tm激光器有很大的商场潜力。因为Ho和Tm激光输出波长在2微米左右,与水的吸收峰相挨近,有极好的对人体安排切开和凝血效果,能够用普通光纤传输,是抱负的手术激光光源。美国已同意20多种2微米激光在医疗临床运用。可治疗多种疾病。2微米激光对人眼安全,大气穿透好,可作为激光雷达光源,其归纳功能优于YAG∶Nd和CO2激光器。 4.LED泵浦的固体激光器 LED泵浦固体激光器其功率比灯泵浦进步10倍,全固体化可靠性进步100倍,在光存储、微细加工、有线电视、遥感、雷达等科研方面有巨大商场。LED泵浦激光材料现在主要有YAG∶Nd、YAG∶Tm、YVO4∶Nd、Y2SiO5∶Nd等。 四、稀土激光材料开展方向 稀土材料是激光体系的心脏,是激光技能的根底,由激光而开展起来的光电子技能,不只广泛用于军事,并且在国民经济许多范畴,如光通讯、医疗、材料加工(切开、焊接、打孔、热处理等)、信息贮存、科研、检测和防伪等方面取得广泛运用,构成新工业。在军事上,稀土激光材料广泛运用于激光测距、制导、盯梢、雷达、激光兵器和光电子对立、遥测、精细定位及光通讯等方面。进步和改动各军种和军种的作战才能和办法,在战术进攻和防护中起重大效果。高功率激光材料可配备激光致盲兵器,以及光电对立等兵器。光发射二极管(LED)泵浦的激光晶体制成的激光器输出光束质量好,非线性移频功率高,可把毫瓦级的激光移频到蓝光、绿光和红光区,用于光存贮、显现、遥感、雷达和科研等。1985~1986年全世界的激光器的供应额从4.6亿美元增加到1996年的15亿美元。均匀年增长率为11%。激光产品供应额的散布:美国占45%、欧洲占30%、太平洋区域占25%。供应额占前六位运用范畴是材料加工、医疗、光通讯、科学研讨、光存储和丈量设备。到下世纪初,光通讯、光存储和信息高速公路等光电子技能将得到飞速开展。我国激光工业的供应额从1985年的0.6亿元上升到1994年的5.82亿元。均匀每年以32%的速度递加。

铝线电焊机

2017-06-06 17:50:05

铝线电焊机,是电焊机的一种。电焊机(electric welding machine)实际上就是具有下降外特性的变压器,将 220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车,容器等!电焊机的特点  一,电焊机优点:电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广乏用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种 金属 材料(也可将异种 金属 连接,只是焊接方法不同)永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。  二,电焊机缺点:电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有 金属 蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝 金属 结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生。电焊机的发展和趋势  一.高效节能  电焊机的节能体现在空载时节能和负载时节能两个方面。空载时电焊机可以将主电路、风机等全部进入停止状态,空载功耗仅有几瓦;电焊机负载时的效率比晶闸管整流焊机要高。据有关参数统计,2008年国焊接 行业 直流焊机的需求量为89万台,若全部采用电焊机,可直接节约铜4.3万吨,钢6.4万吨,节约用电6.8亿KW.H,间接节约煤56.65万吨,水1034万吨,减少CO2排放量114.45万吨。由此可见,大力推广电焊机具有巨大的经济效益和社会效益。  二.焊接性能稳定        由于电焊机的工作频率为20KHZ以上,具有较快的响应速度,可以对熔滴过渡细分为多个阶段进行控制。对CO2气体保护焊来说,可以大幅降低飞溅,对脉冲熔化极MIG/MAG焊可以进行有效地控制射流过渡的稳定性,还可以将熔滴过渡和送丝机构的运动结合起来,进一步控制熔滴过渡过程,得到良好的焊缝成形,焊接性能稳定。这些都是传统整流焊机无法做到的。  三.实现集中控制  电焊机大量采用单片机、DSP、FPGA等数字控制器,通过以太网、现场总线来实现多台焊机或者上位机与焊机之间的网络通信。不仅解决了多台焊机协同作业的问题,方便焊接过程中的集中控制,而且实现了远程焊机参数的设置或监控,使电焊机远程故障诊断及维护成为可能。想要了解更多铝线电焊机的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn )铝频道

福尼斯焊机精品CMT简介

2019-01-16 11:51:40

薄板焊接的极限 ——   CMT 技术     几乎无电流状态下的熔滴过渡。CMT (Cold Metal Transfer)冷金属过渡技术靠前次将送丝与熔滴过渡过程进行数字化协调。当焊机的DSP处理器监测到一个短路信号,就会反馈给送丝机,送丝机作出回应回抽焊丝,从而使得焊丝与熔滴分离,使熔滴在无电流状态下过渡。     薄板焊接变得容易。CMT技术电弧自身输入热量的过程很短,短路发生时,电弧即熄灭,热输入量迅速地减少。整个焊接过程即在冷热交替中循环往复。可以实现0.3mm以上超薄板的焊接。Ø 低至极限的热输入量。当短路电流产生,焊丝即停止前进并自动地回抽,过渡是在无电流状态下进行的。Ø 无飞溅焊接。短路状态下焊丝的回抽运动帮助焊丝与熔滴分离。从而使得熔滴过渡无飞溅Ø 可实现0.3mm薄板的焊接,工件变形较小Ø 可以实现碳钢与铝板的异种连接Ø 良好的搭桥能力,低的简隙装配要求。Ø 同样拥有数字化焊机所有的特性 (见第3页)                                                                                                     电弧加热,向前送丝 熔滴短路,电弧熄灭                                                                           焊丝回抽,帮助熔滴脱落  向前送丝,焊接重新开始                                                        钎焊1.0mm镀锌板          1.0mm  AlMg3板                  无背面气体保护0.8mm    铝板与碳钢的连接 填充金属:CuSi3          角焊焊接速度2.0m/min          AlMg3板的对接

铜合金点焊机

2017-06-06 17:50:04

铜合金点焊机种类 铜带材 材质 T2紫铜产地 广州 规格 (0.06~2.5)X(15~200)一、产品简介:    本公司生产的铜铝复合带材、黄铜复合带材和锌合金复合带材是代替铜带材和锌带材最佳产品。该产品比重轻、 价格 便宜,经济实用的特点,深受用户欢迎,欢迎来洽联系指导。二、应用领域: 电缆屏蔽带、合金钮扣、铜箔胶带、电焊机、变压器软连接、 金属 铭牌、 金属 标牌、锌合金标牌、汽车保险丝、纪念币、纪念章、流行饰品、灯饰五金冲压件、电器五金冲压件、箱包,家具,建筑五金冲压件。三、性能指标对比表:性能名称   弯曲试验   状态   电阻率P20℃Ω.m㎡/m      力学性能RmA      紫铜带材(T2) 合格   退火态     0.017774                 220~270铜铝复合带材 合格   退火态     0.02575~0.0271           180密度g/c㎡     电流载流量    接触电阻及表化学稳定性  综合性价比  成份(%)  经济成本及 市场 应用状况 8.9             任选           良好                 一般       99.97              成本高。                                                                                                   3.5             任选           良好                 良好      铜/铝/铜20/60/20     成本低于铜材的40%, 市场 应用广泛。  四、节约成本对照(举例分析)    如贵公司年需T2铜带材量100吨,每月使用1000米铜带和铜铝复合带材相比成本:a.) T2铜带:厚0.08mm X宽度20 X比重8.9 X 60元/kg=854元b.)铜铝复合带:厚0.10mm X宽度20 X比重3.5X 71元/kg=497元c.)节约成本(854 – 497)=357元,降低成本41.8%。(T2铜带0.08mm厚度的载流量与0.10mm铜铝复合材相同)五、节能效果:铜铝复合带材0.10mm厚代替T2铜带材0.08mm相比每吨可节约资金2.78万元/吨,每年用100吨,全年能节约资金278万元。

铝合金激光焊接的前景

2019-01-02 09:52:54

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。

镁合金激光加工技术

2018-12-10 09:46:12

2月22日消息: 引言  镁的密度是1.78×103kg/m3,为铝的2/3,钢的1/4。镁合金具有高的比强度、比刚度、导热性、可切削加工性和可回收性,被称为21世纪的“绿色”工程材料。近年来,镁合金材料在各种机壳、“陆海空”交通运载工具、国防工业等方面获得了广泛的应用,随着镁的提炼及深加工技术的发展,镁合金材料已成为继钢铁和铝之后的第三大类金属材料,在全球范围内得到快速发展。  本文在综述国内外镁合金激光切割、激光焊接、激光表面改性等技术的基础上,对镁合金的激光加工技术进行了研究。  1 激光与镁台金材料的作用机理  镁合金材料的激光加工是基于光热效应的热加工,前提是激光被镁合金材料吸收并转化为热能。从原子结构理论分析,激光对金属材料的作用是高频电磁场对物质中自由电子的作用,材料中的自由电子在激光诱导作用下发生高频振动,通过韧致辐射,部分振动能量转变为电磁波向外辐射,其余转化为电子的平均动能,再通过电子与晶格之间的驰豫过程转变为热能。  不同材料对于不同波长的激光的吸收有很大的差别,吸收率AN。   3 镁合金的激光焊接技术  镁合金的焊接性能不好,是制约镁合金应用的技术瓶预之一。相比传统焊接方法,激光焊接具有焊接速度快、热输人低、焊接变形小的特点。镁合金激光焊接技术的研究处于起步阶段,国内外对镁合金的激光焊接研究主要集中在镁合金的连续CO2激光焊接和固体脉冲YAG激光焊接两个领域。  德国的R.S.Coe1h。等Coelho用2.2kW的Nd:YAG激光器焊接了2mm厚的AZ31B镁合金。得到了表面成形好、气孔少、HAZ区小且无品粒明显长大的焊缝。加拿大的H.Al-Kazzaz等用4kW的Nd:YAG激光器成功焊接了2mm-6mm厚的ZE41A。焊接过程中激光功率过高或过低都会导致加工表面功率密度降低,问时焊接形式从小孔聚焦转变为部分聚焦,最后为热传导模式。  激光复合热源焊接作为新型焊接技术日益受到关注,宋刚等用400W固体脉冲YAG激光加旁轴式TIG作为焊接复合热源,首次成功焊接2.5mm厚AZ31B镁合金板材,复合焊接的熔深可达TIG单独焊接的2倍、激光单独焊接的4倍,且焊缝与母材抗拉强度(240MPa)相当。为了提高镁合金材料在焊接过程中对激光的吸收率,孙昊等用500W固体脉冲YAG激光器研究了活性剂对镁合金激光焊接过程的影响,氧化物和氯化物能够增加镁合金激光焊接的熔深和深宽比,原因是活性剂微细粉末在激光作用初期增加了对激光能量的吸收。  我们已经进行了镁合金薄板的激光焊接和激光复合焊接,目前正在研究中厚板的激光焊接,为工程实践提供理论支持。  4 镁合金的激光表面改性技术  随着激光表面改性技术的不断完善,镁合金激光表面处理在镁合金表面耐蚀性、耐磨性等方面的应用越来越受到国内外研究者的重视。激光表面改性技术分为激光表而重熔、激光表面合金化及激光表面熔覆等。  4.1 激光表面重熔  镁合金激光表面重熔使材料表面组织晶粒细化、显微偏析减少、生成非平衡相,进而引起表面强化,使合金表面耐磨性增加。  巴基斯坦的Ghazanfar Abbas等利用1.5kW的半导体激光器对AZ31和AZ61镁合金进行表面熔凝处理,AZ31的硬度由基体的65HV提高到熔凝层的120HV, AZ61的硬度由基体的70HV提高到熔凝层的140HV,且磨损量都降低了一半,提高了其耐磨性。  高亚丽等用800W的CO2激光器对AZ91HP镁合金进行了激光表面熔凝处理。与原始镁合金相比,熔凝层的硬度约提高90%左右,耐磨性提高78%,耐蚀性显著提高。这是枝晶细化和熔凝层中相对较多的共同作用。我们用5kW横流CO2激光器研究了AZ31B的激光熔凝技术,微观组织见图2,可以看出,熔凝区晶粒比母材明显小很多。  4.2 激光表面合金化  国内外在镁合金表面采用合金化处理的研究较少,主要的研究是利用注人硬质颗粒来提高合金化层的耐磨性。  印度的Majurndar J D等利用l0kW连续CO2激光器对MEZ采用Al+Mn,SiC和Al+Al2O3合金粉末进行表面合金化处理,硬度由基体的35HV提高到合金化层的270HV,由于硬质相SiC的存在,同时耐磨性得到了提高。  陈长军等使用5kW的CO2激光器对表面上预置了Al-Y粉末的ZM5进行了合金化处理,涂层硬度可达到250HV-325HV,而基材的硬度仅为80HV-l00HV。同基材相比,激光处理后的涂层耐蚀性得到显著提高。  4.3 激光表面熔覆  与激光熔凝、激光合金化相比,国内外对于镁合金激光熔覆研究相对较活跃,镁合金激光熔覆主要围绕提高镁合金的耐磨和耐蚀性进行。  德国Maiwald T等用Al+Cu,Al+Si和AlSi30合金粉末对AZ91E和NEZ210进行激光熔覆,Al+Si熔覆层的耐蚀性好于Al+Cu熔覆层,AlSi30熔覆层的耐蚀性最好。德国Bakkar A在碳纤维强化的AS41表面上激光熔覆Al-S,粉末,得到了与基休有良好交界区的熔覆层,且熔覆层的耐蚀性提高了。  黄开金等采用3.5kW激光器在AZ9ID表面有效地熔覆了非晶复合粉末Zr-Cu-Ni-Al/TiC,在非晶和金属间化合物的作用下,熔覆层的硬度由基材的100HV0.1提高到850HV0.1左右,硬度提高了7倍左右,加人TiC后,硬度更是提高了9倍左右,同时熔覆层的耐磨性较基材提高了16倍。  通过表面改性来改善镁合金结构服役性能是一个重要的手段,将会成为镁合金研究的重要方向之一,但这方面的工作,还远远做得不够,可供实际借鉴的研究更是屈指可数。  5 镁合金激光加工的进一步研究  镁合金材料已经引起了世界各国研究与开发的兴趣,但是70%左右的镁合金材料主要以铸件或压铸件的形式被应用,只有10%左右用压力加工方法加工成厚板、薄板、棒材和型材、锻件和模锻件等,因此,开发镁合金的深加工是必然趋势。机电之家。  其中:c0为光速,c0=3×108m/s为入射激光的波长;为金属材料的导电率。  从式(1)可以看出,被加工材料一定时,激光的波长越短,材料对激光的吸收越多。金属中的大量自由电子由于集肤效应的作用,阻碍激光能量深入材料内部,使之大部分被反射掉,所以一般材料对CO2气体激光(λ=10.6μm)的吸收比对YAG固体激光(λ=1.06μm)的吸收低。当激光波长为一恒定值时,材料对该激光束吸收率的大小取决于材料的导电率,导电率越大,材料对激光的吸收越少。所以,镁合金材料对激光的吸收比一般金属材料对激光的吸收要低.这是对镁合金材料进行激光加工的难点之一。  2 镁合金的激光切割技术  切割是镁合金材料深加工的首要环节,良好的切割质量是材料深加工的保证。与传统切割方法相比,激光切割具有更高的切割精度、更低的粗糙度和更高的生产效率。目前,国内外对镁合金激光切割的研究尚属鲜见。  我们利用500W固体脉冲Nd:YAG激光对4mm厚AZ31B镁合金板材进行了切割工艺研究。激光切缝窄细,上缝宽0.45mm、中缝宽0.22mm、下缝宽0.35mm,切缝垂直度为0.05mm,切面波纹小且分布规露。热影响区不明显,切缝的整体宽度约为空气等离子弧切割的1/4。但是,切缝的下表面有轻微的氧化现象,切面有80μm厚的组织形貌为等轴晶的重熔层。工艺研究得出的结论是:切缝宽度随着放电电压、脉冲宽度、脉冲频率的增大而增大,切割速度与辅助气体对切缝宽度的影响不大。图1为AZ31B镁合金激光切割宏观形貌和微观组织照片。   (miki)

铝合金激光焊质量保障措施

2019-03-01 14:09:46

导读    本文扼要阐明铝合金的使用特性及焊接特性,从焊接预备,加焊缝维护气,选用双光斑激光焊,激光填丝焊或激光-MIG复合焊,工艺参数调理等方面阐明铝合金激光焊的质量确保办法,工业生产中还能够凭借现有的高端激光头来安稳焊接质量。    关键词:铝合金;焊接;激光焊;双光斑;复合焊    铝合金使用特性:    铝合金因原料轻,耐腐蚀,低温功能和机械归纳功能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制与制作投入的一起,铝合金的焊接又成为一个不得不处理好的根底问题。    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生产要求。  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,铝合金焊接前预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。      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,需求匹配适宜的焊接工艺参数。  (本文由武汉法利莱切焊系统工程有限责任公司高级工程师沈义供给,感谢作者的大力支持!)

铝合金激光焊接工艺分析

2019-01-09 11:26:44

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)

紧凑型MIG焊机成功焊接铝材

2019-02-28 10:19:46

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,线能量减小25%。  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。

废金属-电焊机拆解流程

2018-12-17 09:52:31

电焊机一般分为铝电焊机和铜电焊机, 用于焊接不锈钢、紫铜、钛等有色金属物体,也可用于焊接铁板、合金钢板等黑色金属 。两者的拆解步骤类似:  1.拧开螺丝,打开铁皮外壳,内部有变压器、小电机;  2.切开内部变压器里的铜(铝)丝,取出矽钢片;  3. 小电机上有转子和定子,转子是由铁和铝组成,必须回炉把铁和铝进行分离,定子的铜用毡子毡掉一头的铜,用叉子叉另外一头的铜;  4.铜和铁分别拉到工厂再回炉加工成其他的产品。.

浅析铝合金激光焊接工艺

2018-12-19 16:46:54

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。

铝合金的激光焊质量保障措施

2019-03-13 09:04:48

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。

激光技术打破陶瓷新材料加工壁垒

2019-01-04 15:16:46

导读 陶瓷新材料基本应用于高精密要求的产品中,然而传统的接触式切割方式已经无法满足现今应用的精密需求和日益增长的产量需求,更重要的是陶瓷新材料的薄脆的特性容易碎裂。 小米最新发布的小米mix2的全面屏+全陶瓷概念的手机火遍了整个全中国,特别是全陶瓷的概念受到了各大烧机爱好者的热力追捧。作为三观正常的我们来理解,陶瓷在我们日常生活中只是用来吃饭、喝水。那么,我们的想法就大错特错。现代科技对于陶瓷材料的不断研究,使得陶瓷不仅仅用于生活器皿,像手机背板、传感器的基材、电路板的基材等等生活的方方面面都会用到。新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能;在生物方面,具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。氧化锆陶瓷就是现今应用的最多的一种陶瓷新材料,在新工艺的陶瓷生产中加入氧化锆(ZrO2)烧制而成,其优异的耐高温性能作为感应加热管、耐火材料、发热元件使用,同时氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性,优异的隔热性能,热膨胀系数接近于钢等优点,因此被广泛应用于热障涂层、催化剂载体、医疗、保健、耐火材料、纺织等领域。压电陶瓷是一种能将压力转变为电能的功能陶瓷,哪怕是像声波震动产生的微小的压力也能够使它们发生形变,从而使陶瓷表面带电。用压电陶瓷柱代替普通火石制成的气体电子打火机,能够连续打火几万次。PCB陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可以像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。上述陶瓷新材料基本应用于高精密要求的产品中,然而传统的接触式切割方式已经无法满足现今应用的精密需求和日益增长的产量需求,更重要的是陶瓷新材料的薄脆的特性容易碎裂。激光技术以它优异的性能优势打破了陶瓷新材料的加工壁垒。激光技术主要优势如下: 1、精密度高:激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。激光精密加工质量的影响因素少,加工精度高,在一般情况下均优于其它传统的加工方法; 2、高速便捷:激光精密加工操作简单,切缝宽度方便调控,可立即根据电脑输出的图样进行高速雕刻和切割、加工速度快,加工周期比其它方法均要短; 3、安全可靠:激光精密加工属于非接触加工,不会对材料造成机械挤压或机械应力; 4、加工成本低:不受加工数量的限制,对于小批量加工服务,激光加工更加便宜。激光加工不需任何模具制造,而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边,可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次; 5、工艺水平高:激光切割的割缝一般在0.1-0.2mm,切割面无毛刺,速度快、能量集中,因此传到被切割材料上的热量小,引起材料的变形也非常小。 精密光纤激光切割机就可以对这类陶瓷新材料进行精密加工,它具有光束质量好、聚焦光斑小、功率分布均匀、热效应小、切缝宽度小、切割质量高等优点。

福尼斯焊机精品:薄板焊接的极限 ——CMT 技术

2019-02-28 09:01:36

CMT技能使不或许变为或许概述 许多材料无法接受焊接进程中继续不断的热量输入,为了防止熔滴穿透,完结无飞溅熔滴过渡和杰出的冶金衔接。就有必要降低热输入量。而CMT技能完结了这种或许。在使用CMT技能的焊接进程中有必要了解“冷”这个概念。它相对于传统的MIG\MAG焊接进程而言,电弧温度和熔滴温度的确比较“冷”。它的特色是冷热循环替换。福尼斯公司经过和谐送丝监控和进程操控完结了焊接进程中“冷”和“热”的替换。然后完结焊接机器人在MIG/MAG焊接中的无飞溅焊接以及钎焊0.3mm超薄板。 使用CMT技能的焊接体系适用于任何薄板,超薄板以及MIG钎焊镀锌板, 碳钢与铝板的衔接。 270>CMT钎焊0.1mm镀锌板 填充 金属CuSi3.角焊衔接1.0mmAlMg3板焊接速度2.0m/min 无反面气体维护0.8mmAlMg3板的对接使用CMT技能的铝板与碳钢 的衔接。接近铝板一边为普通 焊接接头 接近碳钢一边为钎焊衔接焊接技能范畴的巨大进步一项异乎寻常的新技能CMT在焊接技能方面拓荒了全新的范畴。历时五年的艰苦研讨,总算使这项技能日趋老练,并得到广泛使用。 送丝监控与进程操控的一致 CMT技能靠前次将送丝与焊接进程操控直接地联系起来。当数字化的进程操控监测到一个短路信号,就会反馈给送丝机,送丝机作出回应回抽焊丝,然后使得焊丝与熔滴别离。在全数字化的操控下,这种过渡方法彻底差异于传统的熔滴过渡方法。 低热输入量CMT技能完结了无电流状态下的熔滴过渡。当短路电流发作,焊丝即中止行进并主动地回抽。在这种方法中,电弧本身输入热量的进程很短,短路发作,电弧即平息,热输入量敏捷地削减。整个焊接进程即在冷热替换中循环往复。 无飞溅过渡 在短路状态下焊丝的回抽运动协助焊丝与熔滴别离。经过对短路的操控,保证短路电流很小,然后使得熔滴过渡无飞溅。这就是CMT技能:无飞溅冷熔滴过渡。 经过CMT技能可以很轻松的完结无飞溅焊接,钎焊接缝,碳钢与铝的衔接,0.3mm超薄板的焊接以及反面无气体维护的对接结构件的焊接。而传统的焊接技能要完结这些使用将消耗巨大的精力。电弧点燃,熔滴向 熔滴进入熔池,电弧熔池过渡 平息,电流减小  电流短路,焊丝回 焊丝运动方向改动,抽,熔滴掉落,短 重复熔滴过渡的过路电流坚持极小 程焊丝缓冲器,为焊丝在两个送丝体系之间供给了一个缓冲空间,保证送丝顺利新式的牵引体系,保证了压力的稳定整个体系支撑CMT技能在完结CMT技能之前,首要有必要开发与之配套的体系设备。例如送丝机的技能水平就有必要契合CMT技能的要求。在整个体系中有两个独立的送丝体系。前一个是带拉丝组织的CMT 焊,它以70次/秒的频率向前和向后送丝。后一个是CMT VR7000送丝体系,将焊丝从焊丝盘中抽出。两个送丝体系都完结了数字化地操控。CMT Robacta送丝体系无传动设备,它利用了高效的动力学前后替换滚动的马达进行送丝。该设备保证了精确的送丝和稳定的接触压力。该体系还有一个新特色,焊的电缆可以和焊马达部份别离,这样可以敏捷替换而不需求从头设置TCP。(Tool Centre point)一起整个体系装备了一个焊丝缓冲器,它处于两个送丝机之间,为焊丝在两个送丝体系之间供给了一个缓冲空间,削弱了两个送丝体系对焊丝的冲击力。经过这样的方法就可以便利的监控焊丝行进进程是否顺利。缓冲器轻盈有用,可以悬挂在一个平衡架上,也可以设备到机器人手臂的第三轴上。不需求任何东西就可以替换缓冲器内部的衬垫,只需求翻开盖子换上新的就可以了特色 CMT技能在焊接范畴设定了新标准 -数字化进程操控与送丝操控一致,协助焊丝与熔滴别离。 -近乎无电流状态下的熔滴过渡,削减热输入量。 -操控短路电流,保证无飞溅过渡。 -无飞溅MIG/MAG机器人焊接,0.3mm超薄板的钎焊,碳钢与铝的衔接。 -具有福尼斯数字化焊机一切的特性。 使用范畴材料 CMT技能具有广泛的使用范畴。简直可以使用与一切已知的材料。 使用 微电子器材 机车制作职业航天范畴 桥梁和钢结构体系 CMT体系的结构前文现已说到,CMT是一项新技能。根据这个原因,与其它数字化体系比较该体系具有其共同之处。例如:为了完结CMT技能,一切设备被一致起来,而且互相和谐作业。1.TPS3200/4000/5000CMT电源 全数字化微电脑处理器操控和全数字化GMA逆变电源2.RCU5000i遥控器 全文本显现的遥控器,Q-操控功用的焊接参数监控,导游指引形式,体系化的菜单结构,人工办理功用。3.FK4000R冷却体系 巩固牢靠,保证了对机器人焊的较佳冷却作用。4.机器人操控箱 适用于一切类型的机器人,不论机器人是经过数字信号,模拟信号或field-bus方法进行数据传输。5.VR7000CMT 送丝机 数字化操控的送丝机,适用于一切普通的送丝管。6.CMT Robacta 焊 全数字化操控的轻盈的机器人用焊。无传动设备,设备有高效的双向动力学传动马达,适合精确的送丝和稳定的接触压力。7.焊丝缓冲器 削弱了两个送丝体系对焊丝的冲击力,为焊丝在两个送丝体系之间供给了一个缓冲空间。该设备可以悬挂在一个平衡器上或固定在机器人手臂的第三节上。功用 拓荒新技能 CMT技能被使用到那些的特殊范畴?CMT技能适用于那些金属材料?CMT技能使用规模广泛,适用于任何薄板乃至0.3mm的超薄板。它可以完结镀锌板的MIG钎焊,碳钢与铝的衔接。而在CMT技能呈现之前,要完结这些方面的焊接,需求极端严苛的条件或许要归纳各种焊接工艺才干完结。简直没有任何一种焊接工艺可以独立完结这些焊接。可是,当CMT技能呈现后,这些不或许的作业现在都成为了实际。 CMT技能拓荒了焊接范畴的新。这项技能成功被使用到汽车工业,航天范畴以及建筑,钢结构等范畴。当然它也适用于一切普通的母材和填充金属。 高效 维护 安全作为彻底的“冷”技能,CMT一起还具有许多其它长处:无飞溅起弧,削减了焊后整理作业。可以进行薄板对接焊而不需求对工件进行反面气体维护。杰出的搭桥才能使得焊接进程操作简单,特别适用于主动焊。CMT焊机复合了多种焊接工艺,那么一起完结:脉冲焊,非脉冲焊,CMT焊接。其他特色包含:维护气无丢失,主动封闭和敞开水冷体系,低的空载损耗,高效,模块化规划,经过电脑晋级等等,一切上述的特色使得数字化MIG/MAG焊机归纳功能非常好。安全性高福尼斯焊机的作业安全性适当高。这些焊机均有S标志,CE标志,IP23维护等级,漏电监控,温控设备。此外因为使用了CMT技能的体系,焊接进程无飞溅,烟尘少,那么对环境和人的损伤就很小。

铝合金的激光焊接工艺难点分析

2019-03-01 14:09:46

一、铝合金焊接技能    铝合金具有高比强度、高疲劳强度以及杰出的断裂韧性和较低的裂纹扩展率,一起还具有优秀的成形工艺性和杰出的抗腐蚀性,在航空、航天、轿车、机械制作、船只及化学工业中已被许多运用。铝合金的广泛运用促进了铝合金焊接技能的开展,一起焊接技能的开展又拓宽了铝合金的运用范畴。    不过,铝合金自身的特性使得其相关的焊接技能面临着一些亟待解决的问题:表面难熔的氧化膜、接头软化、易发作气孔、简单热变形以及热导率过大等。传统的铝合金焊接一般选用TIG焊或MIG焊工艺,尽管这两种焊接办法能量密度较大,焊接铝合金时能取得杰出的接头,但仍然存在熔透才能差、焊接变形大、出产功率低一级缺点,所以人们开端寻求新的焊接办法,20世纪中后期激光技能逐步开端运用于工业。欧洲空中客车公司出产的A340飞机机身,就选用激光焊接技能替代原有的铆接工艺,使机身的分量减轻18%左右,制作本钱下降了近25%。德国奥迪公司A2和A8全铝结构轿车也获益于铝合金激光焊接技能的开发和运用。这些成功的案例大大促进对激光焊接铝合金的研讨,激光技能已经成为了未来铝合金焊接技能的首要开展方向。激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等长处,使其在铝合金焊接范畴遭到分外的注重。    二、铝合金激光焊接的问题和对策    1.铝合金表面的高反射性和高导热性    这一特色能够用铝合金的微观结构来解说。因为铝合金中存在密度很大的自由电子,自由电子遭到激光(激烈的电磁波)逼迫轰动而发作次级电磁波,构成激烈的反射波和较弱的透射波,因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小的吸收率。一起,自由电子的布朗运动受激而变得更为剧烈,所以铝合金也具有很高的导热性。    针对铝合金对激光的高反射性,国内外已作了许多研讨,实验结果表明,进行恰当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均能够下降光束反射,有效地增大铝合金对光束能量的吸收。别的,从焊接结构规划方面考虑,在铝合金表面人工制孔或选用光收集器方式接头,开V形坡口或选用拼焊(拼接空隙相当于人工制孔)办法,都能够添加铝合金对激光的吸收,取得较大的熔深。别的,还能够运用合理规划焊接缝隙来添加铝合金表面对激光能量的吸收。    2.小孔效应及等离子体对铝合金激光焊接的影响    在铝合金激光焊接进程中,小孔的呈现能够大大进步材料对激光的吸收率,焊接能够取得更多的能量,而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸腾且蒸汽压大,尽管这有助于小孔的构成,但等离子体的冷却作用(等离子体对能量的屏蔽和吸收,削减了激光对母材的能量输入)使得等离子体自身"过热",却阻止了小孔保持接连存在,简单发作气孔等焊接缺点,然后影响焊接成形和接头的力学性能,所以小孔的诱导和安稳成为确保激光焊接质量的一个要点。    因为铝合金的高反射性和高导热性,要诱导小孔的构成就需要激光有更高的能量密度。因为能量密度阈值的凹凸本质上受其合金成分的操控,因而能够经过操控工艺参数,挑选断定激光功率确保适宜的热输入量,来取得安稳的焊接进程。别的,能量密度阈值必定程度上还遭到维护气体品种的影响。例如,激光焊接铝合金时运用N2气时可较简单地诱导出小孔,而运用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发作放热反应,生成的Al-N-O三元化合物进步了对激光吸收率。    3.气孔问题    铝合金品种不同,发作的气孔类型也不同。一般以为,铝合金在焊接进程中发作以下几类气孔。    1)孔。铝合金在有氢的环境中熔化后,其内部的含氢量可到达0.69ml/100g以上。但凝结今后,其平衡状态下的溶氢才能较多只要0.036ml/100g,两者相差近20倍。因而,在由液态向固态改动的进程中,液态铝中剩余的必定要分出。假如分出的氢不能顺畅上浮逸出,就会聚集成气泡残留在固态铝合金成为气孔。    2)维护气体发作的气孔。在高能激光焊接铝合金的进程中,因为熔池底部小孔前沿金属的激烈蒸腾,使维护气体被卷进熔池构成气泡,当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。    3)小孔陷落发作的气孔。在激光焊接进程中,当表面张力大于蒸气压力时,小孔将不能保持安稳而陷落,金属来不及填充就构成了孔洞。对削减或防止铝合金激光焊接中的气孔缺点也有许多实践办法,如调整激光功率波形,削减小孔不安稳陷落,改动光束焦点高度和歪斜照耀,在焊接进程时施加电磁经场作用以及在真空中进行焊接等。近几年来,又呈现了选用填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技能来削减气孔发作的工艺,有不错的作用。    4.裂纹问题    铝合金归于典型的共晶合金,在激光焊接快速凝结下更简单发作热裂纹,焊缝金属结晶时在柱状晶鸿沟构成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹发作的原因。为削减热裂纹,能够选用填丝或预置合金粉未等办法进行激光焊接。经过调整激光波形,操控热输入也能够削减结晶裂纹。    三、铝合金激光焊接的开展前景    铝合金激光焊接较为人引人重视的特色是其高功率,而要充分发挥这种高功率就是把它运用到大厚度深熔焊接中。因而,研讨和运用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来开展的必然趋势。大厚度深熔焊愈加突出了小孔现象及对焊缝气孔的影响,因而小孔构成机理及操控变得愈加,它必将成为业界一起关怀和研讨的热点问题。    改进激光焊接进程的安稳性和焊缝成形、进步焊接质量是人们寻求的方针。因而,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激光焊接、双焦点技能以及光束整形等新技能将会得到进一步完善和开展。

稀土在激光晶体中的应用及发展前景

2019-03-07 11:06:31

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。

铝合金激光焊接的前景展望的前景展望

2019-01-15 09:49:27

铝合金激光焊接较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。

蓝宝石鉴定新技术——激光拉曼光谱分析

2019-01-04 15:16:46

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。

光纤激光器在铝合金IT构件产品中的应用

2019-03-04 10:21:10

跟着手机、平板电脑、笔记本等消费类电子产品的更新开展,很多新工艺、新材料、新结构得到了运用,而铝合金具有质量轻、强度高、耐腐蚀、成型性好等长处,被广泛运用于制造各种消费类电子产品结构件,并选用激光脉冲点焊工艺进一步加工。在运用激光进行脉冲点焊时,焊点极易发生裂纹,构成焊接强度下降,稳定性也大大下降。传统的CO2、YAG等接连激光器焊接铝合金尽管能够防止裂纹的发生,可是传统激光器光束质量差、体积巨大、维护费用高、光电转化功率低,在必定程度上约束了其在消费类电子产品上的运用。尤其是消费类电子产品的结构件都具有厚度薄、体积小、精度高级特色,选用传统接连激光器焊接时易发生变形大、焊穿、烧熔等问题。   光纤激光器的快速开展为处理这一难题带来了关键,光纤激光器诞生于20世纪60年代,受其时技能条件约束,开展比较缓慢。自1988年Snitzer等人提出双包层光纤以来,依据这种包层泵浦技能的光纤激光器和放大器获得了快速开展,光纤激光器的输出功率水平快速进步,并广泛运用于高精度激光加工、激光医疗、光通信及国防等范畴。   相对于传统激光器,光纤激光器光束质量好、体积小、精度高、光电转化功率高。在焊接消费类电子产品的铝合金结构件时,能够很好地防止传统激光器焊接时存在的一些缺点和问题。在此将光纤激光器和在消费类电子产品铝合金结构件上运用广泛的脉冲激光器进行比照研讨,以断定光纤激光器是否能够成功运用于此类产品上。   试验材料和设备   (1)试验材料   试验选取了具有代表性的5052铝合金作为材料,并分析其化学成分,成果如表1所示。材料厚度为0.8mm,焊接接头为搭接接头。   (2)试验设备   试验所用脉冲激光器为YAG灯泵功率反应脉冲激光器,激光器功率300W,其外观如图1所示。光纤激光器选用单模光纤激光器,激光功率500W,外观如图2所示。  图1:YAG脉冲激光焊接机  图2:500W光纤激光器   试验进程中选用金相分析法评价焊接质量,经过拉力测验评价焊接强度,并经过丈量焊后工件外观尺度的办法评价焊接变形。试验中的焊接参数如表1、表2所示。  焊接缺点   铝合金激光焊接的首要缺点是气孔和裂纹,这点在脉冲激光焊接时表现得尤为显着。一般以为铝合金激光焊接发生的气孔首要是孔和低熔沸点合金元素蒸腾导致的气孔。铝合金线膨胀系数高,焊接应力大,又是共晶型合金,易发生热裂纹。尤其是激光脉冲点焊时,单个脉冲效果时刻短,热循环速度快,裂纹倾向很大。而选用光纤激光器接连缝焊铝合金时,因为熔池存在时刻大大延伸,改进了焊接应力以及低熔点物质对焊接裂纹的影响,极大地削减了焊接进程中发生裂纹的倾向。一起,熔池存在时刻的延伸也有利于熔池中气体的排出,削减焊接气孔的构成。  图3:脉冲激光器铝合金点焊焊点与光纤激光器缝焊焊缝金比较照   脉冲激光器铝合金点焊焊点与光纤激光器缝焊焊缝金比较照如图3所示,由图3可知,光纤激光器接连缝焊条件下,裂纹和气孔都得到了显着的改进。强度和稳定性   焊接裂纹会显着下降焊接接头的强度,对产品的实用性和可靠性有巨大影响,是较有损害的焊接缺点之一。铝合金脉冲激光点焊时,裂纹是影响焊接强度的一个重要因素,因为裂纹的不可防止性以及不规律性,构成铝合金点焊的强度远远低于材料自身的强度,而且各个焊接产品之间的强度差异也很大,稳定性较差。而光纤激光器接连焊接方法焊接铝合金能够防止焊接裂纹的发生,有用进步焊缝的强度和稳定性。   光纤激光器和脉冲激光器焊接同一铝合金产品的焊接拉力进行比照。经核算,光纤激光器的均匀拉力是脉冲激光器的3.9倍,而拉力数据的标准偏差只要脉冲激光器的1/3。结合图3的金相分析可知,光纤激光器的焊缝结合部位的宽度比脉冲点焊小得多,可是拉力能到达脉冲激光器的近4倍,这是因为:(1)光纤激光器焊缝在长度方向上仍有延伸,实践的有用结合面积并不比脉冲焊点小;(2)脉冲焊点的气孔和裂纹等焊接缺点构成其焊接强度远低于母材强度,而光纤激光器焊缝的强度挨近母材。因而,光纤激光器在焊接该类型产品时,比较脉冲激光器能够有用进步强度和稳定性。   焊接功率   因为光纤激光器缝焊的拉力大大高于脉冲激光点焊,这为进步焊接功率供给了空间,经过减小焊缝条数和焊缝长度,能够在较高的焊接功率条件下,完成与脉冲激光点焊相同乃至更高的焊接拉力。   在实践操作进程中,经过合理优化焊接参数、焊缝条数、长度以及焊接方位等,光纤激光器分段接连缝焊工艺完全能够代替原有的脉冲激光点焊工艺。依据实践出产中的统计数据,该工艺获得了原有脉冲激光点焊工艺3倍以上的出产功率,一起,将焊接拉力进步到原有脉冲激光点焊工艺的1.5倍以上。   焊接变形   铝合金线膨胀系数大,易发生焊接变形。激光焊接铝合金的变形量相对较小,可是在焊接IT构件类精细程度较高的产品时,即便细小的变形仍然会发生较大的影响,需求进行防备操控。一般选用传统接连激光器进行缝焊的热输入量都要大于脉冲激光点焊,因而变形量也会比脉冲激光点焊大。而光纤激光器因为具有优异的光束质量,光斑更小,能量更会集,能够以更快的速度和更小的热输入量进行焊接,因而产品变形相对传统接连激光器更小。   因为光纤激光器具有上述特色,一起光纤激光器焊接铝合金IT构件产品时的强度远高于脉冲激光器,经过合理优化光纤激光器的焊接参数、焊缝条数、焊缝长度以及散布方位,在满意工件的强度要求的一起,削减了焊接进程中注入工件的全体热量,以到达进一步减小工件焊接热变形的意图。经丈量,光纤激光器缝焊工件的全体焊接变形量超出脉冲激光点焊3.5%,相对脉冲激光点焊工艺差异不显着,能够满意实践需求。   产品外观   IT构件类产品对外观都有较高的要求,而铝合金材料受元素偏析、表面粗糙度、氧化层等影响,构成工件表面激光吸收率不一致,这种现象对激光脉冲点焊影响较大。选用脉冲激光点焊时简单呈现未焊合、飞溅、烟尘等问题,影响产品外观和功能,需求进行二次整理。 图4:脉冲激光器点焊与光纤激光器缝焊外观比照   脉冲激光器点焊焊点与光纤激光器缝焊焊缝的外观比照如图4所示。光纤激光器接连缝焊铝合金时,焊接进程愈加平稳,不易发生飞溅和烟尘,无需进行二次整理,在外观和工序上均优于脉冲激光器。   定论   (1)选用光纤激光器接连缝焊铝合金IT构件产品能够防止脉冲激光点焊经常呈现的焊接裂纹、气孔等缺点,大大进步了焊接强度及其稳定性。   (2)经过优化光纤激光器的焊接参数、焊缝条数、焊缝长度以及散布方位,能够减小焊接变形,进步出产功率。   (3)光纤激光器焊接铝合金IT构件时,焊缝滑润漂亮,不易发生飞溅、烟尘等,不需求进行二次整理,削减了出产工序。   (4)光纤激光器的分段缝焊工艺在焊接强度、全体外观、出产功率等方面均优于脉冲激光器的点焊工艺,而且在变形量与脉冲激光器适当,完全能够替代普通脉冲激光器在铝合金IT构件产品上的运用,具有较高的运用价值。

激光技术在铝合金铸造液位控制中的应用

2019-01-02 16:33:43

摘要:介绍激光技术在铝合金铸造过程中液位自动控制方面的应用,以及对提高扁锭质量的作用。   关键词:铝合金;铸造;激光技术;液位控制;定位   随着铝加工业的发展,各铝加工企业和研究机构致力于提高铸锭表面质量的研究,使铸锭表面尽可能平整光滑,减少或消除粗晶层、偏析瘤等表面缺陷,减少铸锭厚差,底部翘曲和肿胀等。使扁铸锭在热轧前尽可能少铣面或不铣面,以提高成才率。铝合金铸造技术的新进展和有前途的技术是:脉冲水冷和加气铸造,电磁铸造,液位自动控制技术,可调结晶器等相关技术。2002年我公司从德国洛伊热工业公司引进先进的全自动水冷25t铸造机。此台铸造机应用了脉冲水冷、激光技术液位自动控制技术,下面介绍激光技术在液位自动控制方面的应用,以及对提高扁锭质量的作用。   1 液位自动控制技术   从20世纪80年代以来,工业发达国家在铝合金扁锭铸造中广泛采用液位自动控制技术。这不仅使金属液位实现了自动稳定控制,而且可以实现低液位铸造,提高了扁锭内部质量和表面质量,从而减少铣面量。我公司原有铸造线基本采用分配漏斗控制,金属液位波动大,难以实现低液位控制。为了生产高质量的铸锭,引进了以激光传感器为检测元件。与之配套的执行器为精密步进电机的液位控制系统。    1.1传感器功能    这种传感器是利用光学三角网技术研发出来的,并适用于高温条件下不接触测量。该传感器的设计是将瑞士precimeter的专利数字技术和光学技术结合起来,达到很高准确度(现场激光上下误差为±0.03mm),激光传感器光源是一个激光二极管发射的红色可见光,使其便于成为直线和功能测试。   激光源可以连续调整最佳折射光反馈给传感器,与被测物表面特征无关。在无需重新校正的情况下可精确地测量各种材料。利用charg coupled device图像检测器获得了散光,具有抗干扰性和高析像能力。检测器的信号直接转换成模拟信号和数字信号,所形成信号与物体的远近成正比。   1.2液面控制系统   传感器基于一个CD扫描场,作为反射光的接收器,通过CD扫描场像数字照相机一样实际接收一幅照片。这样可以分析接收到光线的轮廓,通过对反射的照片进行智能分析,由蒸汽或其他干扰因素引起的散热可被消除。因此,这种传感器在一定条件下对水蒸气和灰尘不敏感,但在现场实际应用时发现火焰、黑烟会对它产生干扰,造成铝合金铸造开头液位波动大。在设备带负载试车时,针对这种情况,瑞士peceimeter公司更换了Ⅲ级激光,由于接收器高度灵敏,所以避免了纯铝料、火焰、浓烟对它的干扰。   2 铸造工艺过程   铸造铝合金锭的工艺流程如下:操纵手在电脑操作画面提示下将铸造条件准备好,将所铸扁锭工艺参数给予确定(如铸造温度、铸造速度、冷却水流量等),然后把钥匙开关达到自动位置上,铸造机进入到自动铸造过程。铸造机首先进行自检,均符合条件后,开始检测激光传感器。开放24 V电源,射出红色光点,在自动控制程序控制下开始对激光传感器进行基准位校验。根据工艺需要及现场条件,程序中激光传感器的基准位我们设定为铸造模具加上一个标准钢板的厚度为基准零位,以此基准位向下减去工艺菜单中设定液位值后,所检测到的铝液液位作为实际值。在铸造过程中与设定值形成一个闭环控制。参看图1。                                                                    图l 铸造过程闭环控制框图  铝液液面的控制:控制铝液使其以一定速度下流(电气控制方面是由激光传感器和栓塞执行器完成)。铝液经流槽流过来,这时铸嘴上的栓塞被执行器(内含0 V~10 V小步进电机和一个气缸)控制,以一定开口度让铝液经铸嘴流下去,而激光传感器作为检测装置,时时反馈结晶器中液位的数值,从而以PID闭环形式控制执行器微动,保证几个铸嘴中的铝液以几乎相同的速度下行,其误差范围仅为0.03mm。   不稳定的液位容易使铸锭表面出现冷隔,对缺口敏感性较强的合金扁锭来说,冷隔有可能直接导致侧裂纹。所以稳定的液位是避免冷隔产生的重要条件,另外,稳定的液位也可以减少粗晶粒和粗大柱壮晶的形成。这是因为在铸造速度一定的情况下,结晶器内液位控制的平稳就表示浇注嘴向结晶器内的供流非常均匀,这样就使液穴中熔体温度均匀,在结晶时就减少了不均匀晶粒的产生,从而减少了粗晶粒和粗大柱状晶的形成,进而提高扁锭的内部质量。   此激光检测器运行近9年,状态良好几乎无维修量。液位控制精确,大大改善了扁锭表面粗糙度,减少了铣面深度。   使用激光控制液位时需注意以下问题:    ①调试时,发现激光检测器对纯铝(即洗炉料)液面检测不好,经分析是纯铝反射不好导致接收不到信号,反馈给制造商后提供了接收器更强的激光检测器。    ②铸造初始阶段如果润滑油量大,会导致铸造开头润滑油着火且冒浓烟,给激光检测器带来很大的外界干扰,常造成收不到液位信号,报警系统启动,铸造过程中断。针对此现象,我们一方面改善润滑油的自动运行,减少火焰、烟对激光检测器的干扰;另一方面,对控制程序加以修改,改变报警启动的等待时间,而加大采样频率,从而提高了一次铸造成品率。

浅析光纤激光器不同行业中应用

2019-01-08 17:01:42

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。

激光表面硬化技术在模具制造中的应用

2018-12-28 11:21:19

利用激光表面处理技术能使低等级材料实现高性能表面改性,达到零件制造低成本与工作表面高性能的最佳组合,具有可观的经济效益和社会效益。激光硬化依靠材料基体的热传导进行自冷淬火,无须冷却介质和相关配套装置,成本低,且对环境无污染。激光表面硬化处理后的零件表面硬度比常规淬火硬度提高15%~20%,硬化层深度通常为0.3~0.5mm,若采用更大功率的激光器,可达1mm。激光硬化的热影响区小,淬火应力及变形小,后续加工余量小,甚至有些工件经激光处理后可直接使用。   激光束的能量可连续调整,并且没有惯性,配合数控系统,可以对形状复杂的零件和其它常规方法难以处理的零件进行局部硬化处理,也可以在零件的不同部位进行不同的激光硬化处理。正因为激光表面处理的上述特点,它特别适用于常规硬化处理(如渗碳和碳氮共渗淬火、氮化及高中频感应加热淬火等)所难于实现的某些零件及其局部位置的表面强化处理,因此在模具制造中具有独特优势:可实现用低档模具钢或铸铁替代高档模具钢;用国产模具钢替代进口模具钢;可对模具实行增强性修复(再制造工程),降低模具制造成本。在模具制造中应用激光表面硬化技术,可以集设计、材料选择、制模、检验、修复等技术于一体,大幅度缩短设计制造周期,降低生产成本,变革模具制造方式,最终整合提升整个模具产业水平。这些优点无论在技术性还是在经济性及服务性上,都是现有传统技术所无法比拟的。   例如,SC6350微车纵梁前段厚板材拉延模以往一直是采用Cr12MoV材料制造,由12个镶块组合而成,由于镶块制造时的淬火变形较大,需要进行二次加工,因镶块“接缝”的影响,使该模具的加工费用高、周期长,零件易出现“拉烧”的现象,一直无法解决。对模具表面进行激光淬火处理,由原Cr12MoV等材料的12个镶块改用球墨铸铁QT600-2整体铸造成型,对型面采用激光强化处理,其硬度达58~62HRC,淬火后模具无变形,只需对表面稍作打磨,即可投入使用。与原制造工艺相比,模具采用激光处理后,材料节约40%~60%,加工工时和刀具费用降低30%,使用寿命大幅提高。特别值得注意的是,厚板材拉延模使零件“拉烧”的技术难题,在国际上尚无很好的解决办法,而采用激光表面强化工艺处理,就有效解决了这个技术难题,提高了冲压件的表面质量和尺寸精度,达到厚板材拉延模的使用要求,使得模具设计上的材料选择更加广泛。   又如,微车覆盖冲压件原使用灰口铸铁HT300,硬度仅有28~32HRC。模具使用时只冲压几十件甚至几件工件就需进行修模,严重影响加工进度并增加劳动强度。经激光对模具型面进行淬火强化处理后,硬度可达58HRC以上,大大提高了模具的使用寿命,实验表明,连续冲压5000个冲次后,无须“油光”仍可继续冲压。