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金属的相互作用过程中,金属熔化仅为其中一种物理现象。有时光能并非主要转化为金属熔化,而以其它形式表现出来,如汽化、等离子体
天津激光机器人切割生产厂
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金属的相互作用过程中,金属熔化仅为其中一种物理现象。有时光能并非主要转化为金属熔化,而以其它形式表现出来,如汽化、等离子体形成等。然而,要实现良好的熔融焊接,必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。为此,必须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系,从而通过控制激光参数,使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量,达到焊接的目的。2激光焊接热传导激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,使金属熔化进行焊接。
激光焊接的工艺参数
1.功率密度功率密度是激光加工中关键的参数之一。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,功率密度的范围为104~106W/cm2。由于电感的续流作用,能使电抗器正端电压降到很低的电位(甚至为负值),这时,继电器被可靠地断开,高频高压发生器停止工作,完成了对高频高压电流的控制。
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,尤其对于薄板焊接更为重要。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而变化。在一个激光脉冲作用期间,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。
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此焊接研究组得出的结论是:高压GMA焊提供了一种在400m~2500m的水深范围内可行的连接方式,能在无人情况下对深水管道和支架进行条状焊缝的修补,并能保证深水管道热渣连接的密封性能。由于人类饱和潜水的深度极限是650m,熟练深水焊工难以培训,为了实现深水施焊以及水下焊接自动化,水下自动化轨道焊接系统以及水下焊接机器人迅速发展起来。TIG焊具有熔化率随压力增加而增加、低氢吸附率、可实现完全自动焊、利用磁场和相应的电源能对电弧进行有效控制等特点,早用于发展水下高压轨道焊系统。轨道式高压TIG焊是成熟的、目前流行的海底管道焊接技术。目前水下高压轨道TIG焊系统主要有Aberdeen Subsea Offshore Ltd的OTTO系统、Comex公司的THOR-1系统以及Norsk Hydro和SNITEF的IMT系统。北京石油化