您当前的位置:首页>行业标准>JB/T 11063-2010 激光焊接工艺指南

JB/T 11063-2010 激光焊接工艺指南

资料类别:行业标准

文档格式:PDF电子版

文件大小:5038 KB

资料语言:中文

更新时间:2023-12-18 08:29:31



相关搜索: jb 指南 激光 工艺 11063

内容简介

JB/T 11063-2010 激光焊接工艺指南 ICS25.160.01 J33 备案号:29449—2010
中华人民共和国机械行业标准
JB/T11063—2010
激光焊接工艺指南
Recommendations forlaserbeamwelding
(ISO/TR17671-6:2005,Welding-Recommendationsforweldingof
metallicmaterials-Part6:Laserbeamwelding,MOD)
2010-10-01实施
2010-04-22发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11063—2010
目 次
前言. 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义安全防护..
III
4. 5 质量要求, 6 设备.. 6.1 总则. 6.2 设备的验收检验 6.3 保养、维护和校准
焊接操作人员的资质 8 焊接工艺规程 9 焊接工艺评定 10 焊接材料. 10.1填充金属 10.2 保护气体 11 设计 11.1 产品或结构的总体设计 11.2接头设计 11.3接头制备 12激光焊 12.1 特性 12.2 优点和缺点, 12.3 装配和夹具 12.4 过程控制. 12.5检验... 12.6缺欠附录A(资料性附录)设备 A.1- 激光工艺的描述 A.2 激光光源 A.3激光束的传输、整形和聚焦.. A.4激光束和工件产生相对运动的设备 A.5夹具 A.6冷却系统 A.7控制系统附录B(资料性附录)激光束的特性. 附录C(资料性附录)金属材料焊接性 C.1概述
7
I
10
11 11
11 12 13 13
1 JB/T11063—2010
13 14 14 .14 14 15 .15 15 16 18 18 18 18 .18 19 19 .19 19 20 .20
C.2 黑色金属. C.3 镍合金.. C.4 铝合金和镁合金 C.5 铜及铜合金... C.6 难熔金属和活性金属, C.7 钛及钛合金 C.8 异种金属 C.9 非金属附录D(资料性附录)焊接缺欠产生的原因及防止措施附录E(资料性附录)光束的控制和监测 E.1 概述 E.2 焦点 E.3 光束对中和导引 E.4 光束功率. E.5 光束功率分布 E.6 喷嘴的对中.. E.7 脉冲激光功率数据. E.8 操作系统. 附录F(资料性附录)激光加工 F.1 激光切割 F.2 激光打孔 F.3 激光表面处理 F.4 激光堆焊.. F.5 激光打标和雕刻图1 引入板和引出板,图A.1 双焦点透镜原理图B.1 光束传播和特征方程参数的定义表1 质量标准表2 激光设备的验收检验表A.1 CO2激光. 表A.2 灯泵浦Nd:YAG激光表A.3 二极管泵浦Nd:YAG激光表A.4 高功率二极管阵列激光表A.5 产生相对运动的典型解决方案表C.1 最小的锰硫比率. 表D.1 焊接缺欠产生的原因及防止措施表F.1 切割气体
21 21 22
22
12
C
11
13 16 20
1 JB/T11063—2010
前接工言
本标准修改采用ISO/TR17671-6:2005《焊接金属材料焊接推荐工艺第6部分:激光焊》(英文版)。
本标准与ISO/TR17671-6:2005相比,在技术内容方面存在如下主要差异:
要求激光焊的环境条件和安全防护措施符合相关标准或法规要求;激光设备的维护保养按照设备供货商的应用手册进行;删除了ISO/TR17671-6:2005引用的焊接材料标准、气体标准和激光设备标准,考虑到我国的实际情况,这部分内容按照我国相关标准规定要求。
为了便于使用,本标准做了下列编辑性改动:
删除了国际标准的前言;将标准名称改为“激光焊接工艺指南”;对ISO/TR17671-6:2005中引用的其他国际标准,有被等同采用为我国标准的用我国标准代替对应的国际标准。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国焊接标准化技术委员会(SAC/TC55)归口。 本标准起草单位:西北工业大学、哈尔滨焊接研究所、上海交通大学。 本标准主要起草人:刘金合、吴毅雄、王旭友、王威、雷振。 本标准为首次发布。
III JB/T11063—2010
E
激光焊接工艺指南
1范围
本标准规定了激光焊的推荐工艺方法。 本标准适用于各类金属材料(包括铸件、锻件及其他成形材料)的激光焊。其他激光加工方法的工
艺指南可参见附录F。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T3375焊接术语 GB/T6417.1—2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明(ISO6520-1:1998,IDT) GB/T12467.2金属材料熔焊质量要求第2部分:完整质量要求(GB/T12467.22009,ISO
3834-2:2005,IDT)
GB/T19804一2005焊接结构的一般尺寸公差和形位公差(ISO13920:1996,IDT) GB/T19805—2005焊接操作工技能评定(ISO14732:1998,IDT) GB/T19866—20058 焊接工艺规程及评定的一般原则(ISO15607:2003,IDT) GB/T19867.4—2008 激光焊接工艺规程(ISO15609-4:2004,IDT) GB/T19868.4—2005 基于预生产焊接试验的工艺评定(ISO15613:2004,IDT) GB/T22085.1—2008 2 电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第1部分:钢(ISO13919-1:
1996,IDT)
GB/T22085.2—2008 电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第2部分:铝及铝合金(ISO 13919-2:2001,IDT)
ISO9013:2002 热切割热切割分类几何产品技术条件及质量公差 ISO15614-11:2002金属材料焊接工艺规程及评定焊接工艺评定试验第11部分:电子束及
激光焊
ISO15616-1:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验第1部分:一般原则、验收条 ISO15616-2:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验第2部分:静态及动态精度测 ISO15616-3:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验 第3部分:流量及压力测量仪


的标定
ISO17662:2005 焊接焊接设备(及其操作)的校准、核定及有效性确认 ISO22827-1:2005固体激光焊机的验收试验光纤传送设备第1部分:激光器 ISO22827-2:2005 固体激光焊机的验收试验光纤传送设备第2部分:行走装置 ISO/TR15608:2005 5焊接金属材料分类指南
3术语和定义
GB/T3375和GB/T19866中确立的术语和定义适用于本标准。
- JB/T11063—2010
4·安全防护
激光焊的环境条件及安全防护措施应符合相关标准或法规的要求。
5斤 质量要求
激光焊属于控制程序复杂的工艺过程。其质量控制要求应参照GB/T12467.2的规定。 激光焊接接头的缺欠质量等级及相关质量要求可参照相关标准规定,具体详见表1。
表1质量标准
标准编号 GB/T22085.1 GB/T22085.2 ISO9013 GB/T19804 GB/T12467.2
要求及公差激光焊缝的质量要求切割表面的质量要求
普通公差总体要求
6设备 6.1总则
8 7180 00518 aD
有关激光设备的一般规定参见附录A。激光束的特性要求参见附录B。 6.2设备的验收检验
CO
激光设备的验收检验应按照相关标准进行,具体参见表2。
表2激光设备的验收检验
标准编号 ISO15616-1 ISO15616-2 ISO 15616-3 ISO22827-1 ISO22827-2
设备类型
CO2激光设备
Nd:YAG激光设备
6.3保养、维护和校准
设备的保养、维护和校准应参照设备供货商的应用手册。 7 焊接操作人员的资质
焊接操作人员应按照GB/T19805进行技能评定,并取得相应的资质。 8焊接工艺规程
GB/T19867.4规定了激光焊接工艺规程的具体内容。其他激光加工方法(如切割、打孔、表面处理和堆焊等)也可参照执行。 9焊接工艺评定
激光焊的工艺评定应按照ISO15614-11进行。 10焊接材料 10.1填充金属
0
激光焊及堆焊所使用的填充金属(焊丝和合金粉末)应符合相关标准规定。
2 JB/T11063—2010
10.2保护气体
激光焊接所使用的气体需要具备保护焊缝和抑制等离子体的双重功效,应做特殊考虑。 11设计 11.1产品或结构的总体设计
应重点考虑确保焊缝的可达性。聚焦头与焊缝表面应有一定的距离。当采用保护气和抑制等离子体的气体时,喷嘴要靠近焊缝表面。传感器的使用提高了对可达性的要求。 11.2接头设计
激光焊对接接头通常不开坡口。T形接头也类似,但通常不必全焊透。搭接接头通常用于激光点焊。 不论采用哪种接头形式,焊件均应精确定位为避免飞溅和咬边,可以采用衬垫。
11.3接头制备
激光焊的质量与装配精度和焊接坡口的清洁度密切相关。坡口可以采用机械或切割方法加工。应仔细清除待焊部位的氧化物和油污等。 清理方法主要有:
国登香健追身设喜十商
一用溶剂手工脱脂;一在封闭的溶剂蒸汽室或者超声波液浸槽中清洗;
学值美联会具产
先在微碱性蒸汽中进行预处理,然后烘干;酸洗、中和,在蒸馏水中洗涤,烘干,然后短期保存;一用钢丝刷等进行机械清理:
婚E
一通过散焦的激光束清除焊缝附近的涂层,速度可达100mm/s以上一对焊接区的表面镀层首选机械加工处理,为消除焊接开始处和结尾处的凹坑,应该使用引入板和引出板(见图1)。引入板和引出板也能防
止工件端部的过热。引入板和引出板与工件应接触良好,焊后去除。
1引入板;2——工件:3——引出板:4— 一焊接开始区:5- 焊接结束区。
B
图1引入板和引出板
12激光焊 12.1特性 12.1.1类型
做合车
激光焊常用于深熔焊接。深熔焊接要求具有高功率密度,能够使材料蒸发。通过蒸气压力产生一个近似圆简状的深孔。深孔壁被熔化的金属覆盖。材料在深孔前部熔化,流向深孔的后缘,凝固后形成焊缝,一小部分沿着激光束的轴线方向被蒸发或者形成飞溅。深熔焊常用于厚工件的熔透和不完全熔透对接焊。
热传导焊接时的功率密度不足以形成深孔,热量分布和电弧焊很相似。当低功率密度的激光散焦或 JB/T11063—2010
者摆动时就呈热传导焊接。焊缝横截面近似成半圆形,熔宽约为熔深的两倍。当热输入散布在更大的面积上时,熔宽将大于熔深的两倍。在激光涂敷中会用到相似的技术,这时的熔深通常是极小值。
激光点焊时常采用脉冲激光,每点的焊接时间为毫秒级。焊缝横截面的轮廓一般介于热传导焊和深熔焊之间。 12.1.2能量传输
激光能量使金属熔化并且产生深孔(深熔焊接)。深熔焊接时传递到母材上的能量主要受以下两个因素影响:
一一部分激光能量被母材和液体金属的表面反射。 一产生气化的金属蒸气云和(或)等离子体云(CO2激光焊中)的负面效应。 激光束被母材反射的能量取决于表面的微观状况(例如表面的粗糙度)和表面温度。对于光滑表面
用波长大于1μm的激光在室温下焊接时,反射率高达90%。对于更短波长的光和反射率不是很大的表面,反射率小于50%。当激光能量足以产生深孔时,反射的作用就变得不很重要。对高功率和高光束质量的激光,材料的反射率没那么重要:反射会引起过程不稳定以及不能产生深孔。
高功率CO2激光会产生很高的温度,以至于一部分金属蒸气被电离,在匙孔上方生成等离子体云。 等离子体云会削弱激光能量,通常的预防办法是侧吹氨气。
He是抑制等离子体的首选气体,其他气体如N2或Ar也常采用。尽管等离子体并没有被完全抑制但会使焊接过程更稳定。
高蒸气压的元素成分容易蒸发,和母材相比,其含量在焊缝中被降低。 球中 12.1.3脉冲激光焊
脉冲激光焊可用于点焊。对较厚的材料,可以用高峰值功率的脉冲进行深熔焊接,然而,焊接速度要低于连续输出的大功率激光焊。 12.1.4光束摆动
激光束摆动可以加大焊缝宽度,也有益于有间隙接缝的桥接。焊缝截面随着冷却速率的减小而增大。 12.1.5斜坡上升
数控的激光可实现上坡和下坡,和焦点控制一起被用来在开始和停止的位置获得满意的焊缝;这在环形焊缝和行星轨道焊缝中很重要。 12.1.6激光束的聚焦
激光束通常聚焦在母材的表面或表面附近。 12.1.7保护气体
很多应用中都需要保护气体。焊接熔池、熔池后方和熔池下方(熔透焊中)可能都需要保护。应该用适当设计的喷嘴。是否需要保护气体以及保护气体的类型取决于被焊材料。高温部分金属被有效的防护是至关重要的,例如当焊接不锈钢时,通过保护气体来保证其耐蚀性。但对低碳钢的完全熔透焊,在焊缝的根部不需要任何保护气体。薄板的高速焊接也可以在没有保护气体的情况下进行。 12.1.8焊接材料的使用
对具有间隙的焊缝,为了避免未焊满,需要采用焊接材料。有时出于冶金原因也需要使用焊接材料。 焊丝需要进行精确定位。激光电弧复合焊可以提供更好的工艺方案。 12.1.9复合方法
复合焊接是指激光焊和电弧焊(等离子弧焊、TIG焊、MAG焊)等的结合。复合焊接具有热输入低,焊接速度快的特点。 12.2优点和缺点
和其他熔焊相比,激光深熔焊的优点是熔化的金属少,热输入小,热影响区很窄,变形极小,焊接速度快。在钢板上进行的单面对接穿透焊,熔深可达25mm左右。
和电子束焊相比,激光焊的优势是可以在大气环境中进行,并且没有X射线的产生。
4 ICS25.160.01 J33 备案号:29449—2010
中华人民共和国机械行业标准
JB/T11063—2010
激光焊接工艺指南
Recommendations forlaserbeamwelding
(ISO/TR17671-6:2005,Welding-Recommendationsforweldingof
metallicmaterials-Part6:Laserbeamwelding,MOD)
2010-10-01实施
2010-04-22发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11063—2010
目 次
前言. 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义安全防护..
III
4. 5 质量要求, 6 设备.. 6.1 总则. 6.2 设备的验收检验 6.3 保养、维护和校准
焊接操作人员的资质 8 焊接工艺规程 9 焊接工艺评定 10 焊接材料. 10.1填充金属 10.2 保护气体 11 设计 11.1 产品或结构的总体设计 11.2接头设计 11.3接头制备 12激光焊 12.1 特性 12.2 优点和缺点, 12.3 装配和夹具 12.4 过程控制. 12.5检验... 12.6缺欠附录A(资料性附录)设备 A.1- 激光工艺的描述 A.2 激光光源 A.3激光束的传输、整形和聚焦.. A.4激光束和工件产生相对运动的设备 A.5夹具 A.6冷却系统 A.7控制系统附录B(资料性附录)激光束的特性. 附录C(资料性附录)金属材料焊接性 C.1概述
7
I
10
11 11
11 12 13 13
1 JB/T11063—2010
13 14 14 .14 14 15 .15 15 16 18 18 18 18 .18 19 19 .19 19 20 .20
C.2 黑色金属. C.3 镍合金.. C.4 铝合金和镁合金 C.5 铜及铜合金... C.6 难熔金属和活性金属, C.7 钛及钛合金 C.8 异种金属 C.9 非金属附录D(资料性附录)焊接缺欠产生的原因及防止措施附录E(资料性附录)光束的控制和监测 E.1 概述 E.2 焦点 E.3 光束对中和导引 E.4 光束功率. E.5 光束功率分布 E.6 喷嘴的对中.. E.7 脉冲激光功率数据. E.8 操作系统. 附录F(资料性附录)激光加工 F.1 激光切割 F.2 激光打孔 F.3 激光表面处理 F.4 激光堆焊.. F.5 激光打标和雕刻图1 引入板和引出板,图A.1 双焦点透镜原理图B.1 光束传播和特征方程参数的定义表1 质量标准表2 激光设备的验收检验表A.1 CO2激光. 表A.2 灯泵浦Nd:YAG激光表A.3 二极管泵浦Nd:YAG激光表A.4 高功率二极管阵列激光表A.5 产生相对运动的典型解决方案表C.1 最小的锰硫比率. 表D.1 焊接缺欠产生的原因及防止措施表F.1 切割气体
21 21 22
22
12
C
11
13 16 20
1 JB/T11063—2010
前接工言
本标准修改采用ISO/TR17671-6:2005《焊接金属材料焊接推荐工艺第6部分:激光焊》(英文版)。
本标准与ISO/TR17671-6:2005相比,在技术内容方面存在如下主要差异:
要求激光焊的环境条件和安全防护措施符合相关标准或法规要求;激光设备的维护保养按照设备供货商的应用手册进行;删除了ISO/TR17671-6:2005引用的焊接材料标准、气体标准和激光设备标准,考虑到我国的实际情况,这部分内容按照我国相关标准规定要求。
为了便于使用,本标准做了下列编辑性改动:
删除了国际标准的前言;将标准名称改为“激光焊接工艺指南”;对ISO/TR17671-6:2005中引用的其他国际标准,有被等同采用为我国标准的用我国标准代替对应的国际标准。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国焊接标准化技术委员会(SAC/TC55)归口。 本标准起草单位:西北工业大学、哈尔滨焊接研究所、上海交通大学。 本标准主要起草人:刘金合、吴毅雄、王旭友、王威、雷振。 本标准为首次发布。
III JB/T11063—2010
E
激光焊接工艺指南
1范围
本标准规定了激光焊的推荐工艺方法。 本标准适用于各类金属材料(包括铸件、锻件及其他成形材料)的激光焊。其他激光加工方法的工
艺指南可参见附录F。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T3375焊接术语 GB/T6417.1—2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明(ISO6520-1:1998,IDT) GB/T12467.2金属材料熔焊质量要求第2部分:完整质量要求(GB/T12467.22009,ISO
3834-2:2005,IDT)
GB/T19804一2005焊接结构的一般尺寸公差和形位公差(ISO13920:1996,IDT) GB/T19805—2005焊接操作工技能评定(ISO14732:1998,IDT) GB/T19866—20058 焊接工艺规程及评定的一般原则(ISO15607:2003,IDT) GB/T19867.4—2008 激光焊接工艺规程(ISO15609-4:2004,IDT) GB/T19868.4—2005 基于预生产焊接试验的工艺评定(ISO15613:2004,IDT) GB/T22085.1—2008 2 电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第1部分:钢(ISO13919-1:
1996,IDT)
GB/T22085.2—2008 电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第2部分:铝及铝合金(ISO 13919-2:2001,IDT)
ISO9013:2002 热切割热切割分类几何产品技术条件及质量公差 ISO15614-11:2002金属材料焊接工艺规程及评定焊接工艺评定试验第11部分:电子束及
激光焊
ISO15616-1:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验第1部分:一般原则、验收条 ISO15616-2:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验第2部分:静态及动态精度测 ISO15616-3:2003 高能束焊接及切割用CO2激光机的验收试验 第3部分:流量及压力测量仪


的标定
ISO17662:2005 焊接焊接设备(及其操作)的校准、核定及有效性确认 ISO22827-1:2005固体激光焊机的验收试验光纤传送设备第1部分:激光器 ISO22827-2:2005 固体激光焊机的验收试验光纤传送设备第2部分:行走装置 ISO/TR15608:2005 5焊接金属材料分类指南
3术语和定义
GB/T3375和GB/T19866中确立的术语和定义适用于本标准。
- JB/T11063—2010
4·安全防护
激光焊的环境条件及安全防护措施应符合相关标准或法规的要求。
5斤 质量要求
激光焊属于控制程序复杂的工艺过程。其质量控制要求应参照GB/T12467.2的规定。 激光焊接接头的缺欠质量等级及相关质量要求可参照相关标准规定,具体详见表1。
表1质量标准
标准编号 GB/T22085.1 GB/T22085.2 ISO9013 GB/T19804 GB/T12467.2
要求及公差激光焊缝的质量要求切割表面的质量要求
普通公差总体要求
6设备 6.1总则
8 7180 00518 aD
有关激光设备的一般规定参见附录A。激光束的特性要求参见附录B。 6.2设备的验收检验
CO
激光设备的验收检验应按照相关标准进行,具体参见表2。
表2激光设备的验收检验
标准编号 ISO15616-1 ISO15616-2 ISO 15616-3 ISO22827-1 ISO22827-2
设备类型
CO2激光设备
Nd:YAG激光设备
6.3保养、维护和校准
设备的保养、维护和校准应参照设备供货商的应用手册。 7 焊接操作人员的资质
焊接操作人员应按照GB/T19805进行技能评定,并取得相应的资质。 8焊接工艺规程
GB/T19867.4规定了激光焊接工艺规程的具体内容。其他激光加工方法(如切割、打孔、表面处理和堆焊等)也可参照执行。 9焊接工艺评定
激光焊的工艺评定应按照ISO15614-11进行。 10焊接材料 10.1填充金属
0
激光焊及堆焊所使用的填充金属(焊丝和合金粉末)应符合相关标准规定。
2 JB/T11063—2010
10.2保护气体
激光焊接所使用的气体需要具备保护焊缝和抑制等离子体的双重功效,应做特殊考虑。 11设计 11.1产品或结构的总体设计
应重点考虑确保焊缝的可达性。聚焦头与焊缝表面应有一定的距离。当采用保护气和抑制等离子体的气体时,喷嘴要靠近焊缝表面。传感器的使用提高了对可达性的要求。 11.2接头设计
激光焊对接接头通常不开坡口。T形接头也类似,但通常不必全焊透。搭接接头通常用于激光点焊。 不论采用哪种接头形式,焊件均应精确定位为避免飞溅和咬边,可以采用衬垫。
11.3接头制备
激光焊的质量与装配精度和焊接坡口的清洁度密切相关。坡口可以采用机械或切割方法加工。应仔细清除待焊部位的氧化物和油污等。 清理方法主要有:
国登香健追身设喜十商
一用溶剂手工脱脂;一在封闭的溶剂蒸汽室或者超声波液浸槽中清洗;
学值美联会具产
先在微碱性蒸汽中进行预处理,然后烘干;酸洗、中和,在蒸馏水中洗涤,烘干,然后短期保存;一用钢丝刷等进行机械清理:
婚E
一通过散焦的激光束清除焊缝附近的涂层,速度可达100mm/s以上一对焊接区的表面镀层首选机械加工处理,为消除焊接开始处和结尾处的凹坑,应该使用引入板和引出板(见图1)。引入板和引出板也能防
止工件端部的过热。引入板和引出板与工件应接触良好,焊后去除。
1引入板;2——工件:3——引出板:4— 一焊接开始区:5- 焊接结束区。
B
图1引入板和引出板
12激光焊 12.1特性 12.1.1类型
做合车
激光焊常用于深熔焊接。深熔焊接要求具有高功率密度,能够使材料蒸发。通过蒸气压力产生一个近似圆简状的深孔。深孔壁被熔化的金属覆盖。材料在深孔前部熔化,流向深孔的后缘,凝固后形成焊缝,一小部分沿着激光束的轴线方向被蒸发或者形成飞溅。深熔焊常用于厚工件的熔透和不完全熔透对接焊。
热传导焊接时的功率密度不足以形成深孔,热量分布和电弧焊很相似。当低功率密度的激光散焦或 JB/T11063—2010
者摆动时就呈热传导焊接。焊缝横截面近似成半圆形,熔宽约为熔深的两倍。当热输入散布在更大的面积上时,熔宽将大于熔深的两倍。在激光涂敷中会用到相似的技术,这时的熔深通常是极小值。
激光点焊时常采用脉冲激光,每点的焊接时间为毫秒级。焊缝横截面的轮廓一般介于热传导焊和深熔焊之间。 12.1.2能量传输
激光能量使金属熔化并且产生深孔(深熔焊接)。深熔焊接时传递到母材上的能量主要受以下两个因素影响:
一一部分激光能量被母材和液体金属的表面反射。 一产生气化的金属蒸气云和(或)等离子体云(CO2激光焊中)的负面效应。 激光束被母材反射的能量取决于表面的微观状况(例如表面的粗糙度)和表面温度。对于光滑表面
用波长大于1μm的激光在室温下焊接时,反射率高达90%。对于更短波长的光和反射率不是很大的表面,反射率小于50%。当激光能量足以产生深孔时,反射的作用就变得不很重要。对高功率和高光束质量的激光,材料的反射率没那么重要:反射会引起过程不稳定以及不能产生深孔。
高功率CO2激光会产生很高的温度,以至于一部分金属蒸气被电离,在匙孔上方生成等离子体云。 等离子体云会削弱激光能量,通常的预防办法是侧吹氨气。
He是抑制等离子体的首选气体,其他气体如N2或Ar也常采用。尽管等离子体并没有被完全抑制但会使焊接过程更稳定。
高蒸气压的元素成分容易蒸发,和母材相比,其含量在焊缝中被降低。 球中 12.1.3脉冲激光焊
脉冲激光焊可用于点焊。对较厚的材料,可以用高峰值功率的脉冲进行深熔焊接,然而,焊接速度要低于连续输出的大功率激光焊。 12.1.4光束摆动
激光束摆动可以加大焊缝宽度,也有益于有间隙接缝的桥接。焊缝截面随着冷却速率的减小而增大。 12.1.5斜坡上升
数控的激光可实现上坡和下坡,和焦点控制一起被用来在开始和停止的位置获得满意的焊缝;这在环形焊缝和行星轨道焊缝中很重要。 12.1.6激光束的聚焦
激光束通常聚焦在母材的表面或表面附近。 12.1.7保护气体
很多应用中都需要保护气体。焊接熔池、熔池后方和熔池下方(熔透焊中)可能都需要保护。应该用适当设计的喷嘴。是否需要保护气体以及保护气体的类型取决于被焊材料。高温部分金属被有效的防护是至关重要的,例如当焊接不锈钢时,通过保护气体来保证其耐蚀性。但对低碳钢的完全熔透焊,在焊缝的根部不需要任何保护气体。薄板的高速焊接也可以在没有保护气体的情况下进行。 12.1.8焊接材料的使用
对具有间隙的焊缝,为了避免未焊满,需要采用焊接材料。有时出于冶金原因也需要使用焊接材料。 焊丝需要进行精确定位。激光电弧复合焊可以提供更好的工艺方案。 12.1.9复合方法
复合焊接是指激光焊和电弧焊(等离子弧焊、TIG焊、MAG焊)等的结合。复合焊接具有热输入低,焊接速度快的特点。 12.2优点和缺点
和其他熔焊相比,激光深熔焊的优点是熔化的金属少,热输入小,热影响区很窄,变形极小,焊接速度快。在钢板上进行的单面对接穿透焊,熔深可达25mm左右。
和电子束焊相比,激光焊的优势是可以在大气环境中进行,并且没有X射线的产生。
4
上一章:GB/T 33715-2017 纳米技术 纳米技术职业场所健康和安全指南 下一章:GB/T 50470-2017 油气输送管道线路工程抗震设计规范

相关文章

JB/T 11062-2010 电子束焊接工艺指南 双层板激光焊接∕超塑成形数值模拟及工艺研究 GB/T 37893-2019 激光电弧复合焊接推荐工艺方法 GB/T 37893-2019 激光-电弧复合焊接推荐工艺方法 GB/T 19867.6-2016 激光-电弧复合焊接工艺规程 GB/T 37778-2019 不锈钢激光焊接推荐工艺规范 GB/T 37778-2019 不锈钢激光焊接推荐工艺规范 焊接坡口类型对中部槽激光-MAG复合焊接工艺适应性及力学性能的影响