焊接发展历史
19世纪末之前,焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。早的现代焊接技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了电阻焊。20世纪早期,一次和第二次中对设备的需求量很大,与之相应的廉价可靠的金属连接工艺受到重视,进而促进了焊接技术的发展。战后,先后出现了几种现代焊接技术,包括目前的手工电弧焊、以及诸如熔化极气体保护电弧焊、埋弧焊(潜弧焊)、药芯焊丝电弧焊
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焊接发展历史
19世纪末之前,焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。早的现代焊接技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了电阻焊。20世纪早期,一次和第二次中对设备的需求量很大,与之相应的廉价可靠的金属连接工艺受到重视,进而促进了焊接技术的发展。战后,先后出现了几种现代焊接技术,包括目前的手工电弧焊、以及诸如熔化极气体保护电弧焊、埋弧焊(潜弧焊)、药芯焊丝电弧焊和电渣焊这样的自动或半自动焊接技术。20世纪下半叶,焊接技术的发展日新月异,激光焊接和电子束焊接被开发出来。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。今天,焊接机器人在工业生产中得到了广泛的应用。研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,并进一步提高焊接质量。金属连接的历史可以追溯到数千年前,早期的焊接技术见于青铜时代和铁器时代的欧洲和中东。数千年前的古巴比伦两河文明已开始使用软钎焊技术。公元前340年,在制造重达5.4吨的古印度德里铁柱时,人们就采用了焊接技术 。
焊接技术的发展趋势
1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
2、提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界工业的重点发展方向。为了提高焊接结构的生产效率和质量,仅仅从焊接工艺着手有一定的局限性,因而特别重视车间的技术改造。准备车间的主要工序包括材料运输,材料表面去油,喷砂,涂保护漆;钢板划线,切割,开坡口;部件组装及点固。实施置换法时,置换应,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。以上工序在现代化的工厂中均已采用机械化、自动化。其优点不仅是提高了产品的生产率,更重要的是提高了产品的质量。
3、焊接过程自动化,智能化是提高焊接质量稳定性,解决恶劣劳动条件的重要方向。
4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。焊接技术自发明至今已有百多年历史,它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。控制装置控制装置主要提供信号控制电阻焊机动作接通和切断焊接电流,控制焊接电流值,进行故障监测和处理。微电子工业的发展促进微型连接工艺的和设备的发展;又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。
5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。
激光器分类
激光器分类 用于焊接的主要有两种激光,即CO2激光和Nd: 收稿日期:2007-12-30 YAG激光。CO2激光和Nd:YAG激光都是肉眼不可见 红外光。Nd:YAG激光产生的光束主要是近红外光, 波长为1.06μm,热导体对这种波长的光吸收率较高,对于大部分金属,它的反射率为20%~30%。只要使用标准的光镜就能使近红外波段的光束聚焦为直径0.25mm。CO2激光的光束为远红外光,波长为10.6 μm,大部分金属对这种光的反射率达到80%~90%,需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0.75-0.1mm [3] 。Nd:YAG激光功率一般能达到4000~6000W 左右,现在d功率已达到10000W。焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下,会产生许多美妙丰富的变化。而CO2激光功率却能轻易达到20000W甚至更大。 大功率的CO2激光通过小孔效应来解决高反射率的问题,当光斑照射的材料表面熔化时形成小孔,这个充满蒸气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℃左右,在几微秒的时间内,反射率迅速下降。CO2激光器的发展重点虽然仍集中于设备的开发研制,但已不在于提高d的输出功率,而在于如何提高光束质量及其聚焦性能。另外,CO2激光10kW以上大功率焊接时,若使用y气保护气体,常诱发很强的等离子体,使熔深变浅。因此,CO2激光大功率焊接时,常使用不产生等离子体的氦 气作为保护气体 [4] 。 用于激发高功率Nd:YAG晶体的二极管激光组合的应用是一项重要的发展课题,必将大大提高激光束的质量,并形成更加有效的激光加工 [5] 。采用直接二 极管阵列激发输出波长在近红外区域的激光,其平均 功率已达1kW,光电转换效率接近50%。二极管还具有更长的使用寿命(10000h),有利于降低激光设备的维护成本。
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