电子束焊接的主要特点

01 激光焊接

激光焊接会先让激光辐射去加热待加工的表面, 表面的热量会经由热传导朝着内部进行扩散, 接着要通过对激光脉冲的宽度、能量、峰功率以及重复频率等激光参数加以控制, 从而使得工件能够熔化, 进而形成特定的熔池。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

对焊接件进行点焊固定

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

进行连续激光焊接

激光复合焊接技术_激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊

可通过连续或者脉冲激光束来实现激光焊接, 激光焊接原理能分成热传导型焊接以及激光深熔焊接, 功率密度小于10~10 W/cm是热传导焊, 这时熔深浅且焊接速度慢, 功率密度大于10~10 W/cm情况下, 金属表面因受热而下凹成“孔穴”, 进而形成深熔焊, 呈现出焊接速度快及深宽比大的特性。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光复合焊接技术_激光焊接原理

高精制造领域之中, 汽车、轮船、飞机、高铁等处, 广泛运用着激光焊接技术, 这给人们生活质量带来重大提升, 还引领家电行业进入了精工时代。

激光复合焊接技术_激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊

尤其是在大众汽车所打造出来的42米无缝焊接技术产生之后、该技术极大地提升了车身整体性以及稳定性, 在家电领域处于领先地位的企业海尔集团, 郑重推出了首款运用激光无缝焊接技术制造的洗衣机, 先进的激光技术能够给人民群众的生活携来巨大的改变。

02 激光复合焊接

激光复合焊接, 是把激光束焊接跟MIG焊接技术相融合, 从而获取最佳焊接效果, 具备快速的特性以及焊缝搭桥能力, 它是当前最为先进的焊接方法。

激光复合焊接技术_激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊

激光复合焊具备这样的优点, 其一, 速度快, 其二, 热变形小, 其三, 热影响区域小, 其四, 确保了焊缝的金属结构与机械属性。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

激光复合焊, 除了能用于汽车薄板结构件的焊接之外, 还适用于好多其他的应用, 比如说把这项技术运用到混凝土泵的生产当中, 还能应用于移动式起重机臂架的生产, 而这些工艺是需要对高强度钢进行加工的, 传统技术常常会因为需要其他辅助工艺, 像是预热, 进而导致成本有所增加, 再者, 该技术同样能够应用于轨道车辆的制造, 以及常规钢结构, 像桥梁、油箱等。

03 搅拌摩擦焊

以摩擦热跟塑性变形热当作焊接热源的是搅拌摩擦焊, 搅拌摩擦焊的焊接过程里, 有一个圆柱体或者带上螺纹圆柱体等其他形状的搅拌针伸到工件的接缝处, 凭借焊头的高速旋转, 让其跟焊接工件材料产生摩擦, 借此使得连接部位的材料温度上升变软。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

对工件而言, 在搅拌摩擦焊的焊接进程当中, 需将其刚性固定于背垫之上, 并且, 焊头一边高速旋转, 一边沿着工件的接缝朝着工件相对移动。

激光复合焊接技术_激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊

伸进材料内部进行摩擦和搅拌的是焊头的突出段, 与工件表面摩擦生热的是焊头的肩部, 其用于防止塑性状态材料的溢出, 同时能起到清除表面氧化膜的作用。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

焊接过程经历搅拌摩擦这一连续动作, 焊缝最终结束在终端位置遗留出一个匙孔, 一般来讲通常情况下这个匙孔能够被切除掉, 也能够运用其它焊接方法将其封焊住。

激光复合焊接技术_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理

搅拌摩擦焊能够达成异种材料之间的焊接, 像金属, 陶瓷, 塑料之类的。搅拌摩擦焊所焊接出来的质量是很高的, 不容易出现缺陷, 较易于达成机械化, 达成自动化, 质量处在稳定状态, 成本低且效率很高。

04 电子束焊接

电子束焊是一种焊接方法, 它利用电子束, 这种电子束经过加速和聚焦, 去轰击焊件, 焊件放置在真空或者非真空中, 因轰击产生热能从而实现焊接。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光复合焊接技术_激光焊接原理

电子束焊接有着诸多优点, 它不用焊条, 不易氧化, 工艺重复性良好, 热变形量小, 所以在航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业得到广泛应用。

激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光复合焊接技术

电子束焊接原理

电子束焊接工作原理

电子从电子枪内的发射体也就是阴极逸出, 在加速电压的作用之下, 电子被加速到光速的0.3至0.7倍, 进而具有一定的动能。接着经过电子枪里静电透镜以及电磁透镜的作用, 会聚成功率密度很高的电子束流。这种电子束流撞击工件表面, 电子动能转变成热能致使金属快速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下, 工件表面被快速“钻”出一个小孔, 也称作“匙孔”, 随着电子束与工件的相对移动, 液态金属沿着小孔周围流向熔池后部, 并且冷却凝固形成焊缝。

激光复合焊接技术_激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊

电子束焊接机

电子束焊接的主要特点

那电子束, 它穿透能力很强, 功率密度极其高, 焊缝深宽比大, 能达到50比1, 还能够实现大厚度材料一次成形, 最大焊接厚度能达到300mm。焊接可达性良好, 焊接速度也快, 一般是在1m/min以上的, 热影响区小, 焊接变形小, 焊接结构精度高。电子束能量是可以调节的, 被焊金属厚度能从薄如0.05mm到厚至300mm的, 不开坡口, 一次焊接就能成形, 这是其他焊接方法没办法达到的。材料范围之中, 能够采用电子束焊接的较大, 特别适合用于活性金属的焊接, 也适合用于难熔金属的焊接, 还适合用于质量要求高的工件去进行焊接。

05 超声波金属焊接

超声波金属焊接, 是一种特殊方法, 它利用超声频率的机械振动能量,来连接同种金属或者异种金属。金属进行超声波焊接时, 既不会向工件输送电流, 也不会向工件施以高温热源, 只是在静压力之下, 把框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能以及有限的温升。接头间的冶金结合, 是在母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。

激光焊接原理_使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光复合焊接技术

电阻焊接的时候会产生飞溅以及氧化等现象存在, 它能发挥有效克服这些现象的作用, 超声金属焊机针对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝亦或是薄片材料, 可开展单点焊接, 能开展多点焊接, 还能进行短条状焊接, 可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片以及极耳的焊接方面, 它有着广泛的应用。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

将高频振动波传递至需焊接的金属表面, 此为超声波金属焊接的操作方式之一, 在施加压力的情形下, 会让两个金属表面彼此相互摩擦, 进而形成分子层之间的熔合。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

超声波金属焊接的优点体现为, 快速, 可以节能, 熔合强度高, 导电性良好, 不存在火花, 接近冷态加工;其缺点是, 所焊接的金属件厚度不能太大, 通常小于或等于5mm, 焊点位不能太大, 并且需要加压。

06 闪光对焊

闪光对焊的原理是, 利用对焊机让两端金属相接触, 借助低电压的强电流, 等金属被加热到一定温度且变软后, 再进行轴向加压顶锻, 进而形成对焊接头。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光焊接原理_激光复合焊接技术

两个夹钳电极, 在两个焊件未接触前, 将其夹紧, 并且连接电源, 之后移动可动夹具, 进而两焊件端面轻轻接触, 随即实现通电加热, 因加热, 接触点形成液态金属, 液态金属发生爆破, 爆破出现喷射火花, 喷射火花形成闪光, 持续移动可动夹具, 持续产生闪光, 如此焊件两端得以获得加热, 当达到一定温度后, 挤压俩工件端面, 切断焊接电源, 最终牢固地焊接在一起。通过利用电阻加热焊件接头, 让接触点产生闪光, 以此熔化焊件端面金属, 迅速施加顶端力, 从而完成焊接。

使用激光焊、电子束焊进行精密铆焊_激光复合焊接技术_激光焊接原理

把两根钢筋安装成对接形式, 借助焊接电流通过两根钢筋接触点生出的电阻热, 让接触点金属熔化生出强烈飞溅形成闪光, 还伴有刺激性气味, 释放微量分子, 之后赶快施加顶锻力。这便是完成钢筋闪光对焊这种压焊方法的过程。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞13