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金刚石锯片刀头的激光焊接.pdf

金刚石锯片刀头的激光焊接.pdf

上传者: 筱筇客 2011-04-17 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《金刚石锯片刀头的激光焊接pdf》,可适用于高等教育领域,主题内容包含第l卷第期年月应用激光APPLlEDLAsERDf。No.Junel陈可心廖健宏梅宴标李冠冰李涛和刘颂豪一(华南师范大学量电所)提要:采用一台瓦TE符等。

第l卷第期年月应用激光APPLlEDLAsERDf。No.Junel陈可心廖健宏梅宴标李冠冰李涛和刘颂豪一(华南师范大学量电所)提要:采用一台瓦TEM模帕CO激光加工机械对锯片基片(Mn)和金剐石刀头进行激光焊接获得了I~ram的焊珠宽度和.ram的焊深缔出了焊接的工艺参数和在最佳工参数下影响焊接质量的若干囡寮.最后讨化了提高焊接金剐石钿J}生产率的方法。关键词量丝违刮LaserWeldingontheDiamondSawBladeSegmentChenKexinLiaoGianhongMeiYanbiaoLiGuanBing.LiZhuheLinSonghao(InstituteofQuantumEleclnoh~sofSuChinaNormalUniversity.)AbstractTheSaWcorc(Mn)andthediamondimpregnatodsegmentst'eweldedbyaWTEMoomodeCOylaserhrocess~ngsystem.TheweldbccdwidthofaboutramendtheweldIxnetrationof.ramarcobtainedincludingthetechnologicalhararnetersandfactorsaffectingtheweldingqueHty.Finallythemethodsforenhancingthehrodnctionratesweldingdiamondsawarediscussed.Keywordlaser.diamondSaWwelding金刚石锯片广泛应JrI】于花岗岩大理石和混凝土等的切割是建材工业不可缺少的工具.传统的加工方法是把较低熔点的合金如银片等夹在基片与刀头之问通过高频加热焊接。此种焊接方法的缺点一是效率低且焊接质量无保证二是输A的高热导致较大的热影响区易使锯片变形降低基片的机械性能三是当锯片高速切割时。会因发热极易使金刚石刀头和基片闻的焊缝发热而导致刀头脱落.不仅影响生产还会出人身事故。所以往往需要用水冷却锯片的刀头激光焊接的金剐石锯片是两种基材直接熔合在一起。既减少费用叉安全可靠即使在不加水冷的情况下也不会因发热而使刀头脱落.实验证明。焊缝比基材的强度更高.另外还因此种焊接方法热影响区小可提高产品性能。激光焊接装置焊接装置是一台美国的瓦CO激光器组成的加LASERCENTER。运转用四轴FanucOM控制.装置示意见图.焊接金刚石锯片刀头的功率密度为(..W/cm).在此功率密度下开始有所谓钥匙洞(aHqL)效应产生。聚集于熔池上方的等离子体浓度低。呈谈兰色.焊接是介于导热焊年月日收稿一l维普资讯http:wwwcqvipcom(w~。w/cm)与所渭竹助钥匙洞效应的深熔邢(~XW/cn)二者之门的燎池下陷的炸接过程。所啊熔池下阶的接过程.文献【指小.功弘衔度为xw/cm时.在材料铍熔化后便会f“现金属的强烈蒸发。这可导致熔池在蒸气力下的表面下院。该袭而直接吸收光能的部份则渐渐下沉由于熔化金属的裘而张力还会阻止金J爵的溅射.但当激光点移开后.尚未冷却的金J爵便会填满已经形成的凹底.这就是所湃的熔池下船炸.熔池一I!下熔池深度就比没有明显蒸发l时的导热灯要大些比深熔焊小。熔化区的形状为I}=lI锥形(见)。圈I激光焊接装c永意焊接的形墟除了需要高功率密度的激光源来熔化母材外.还必须使激光对准刈接胸锯片基片和刀头的接台处其公差约小于/虾道宽口i.因此。好的夹具J町重复使用的零件是必需的。一一澈光圈熔化区形状焊接的工艺参数.激光功率功率是影响焊接的最重要因素一定的功率对应于一定的焊速和熔深.我们在厚.ram的Mn基片和厚.ram的金刚石刀头对焊中采用了l瓦一次焊和瓦双面焊两种方法.均获得较好灼焊接效果其穿透深度为.ram焊珠宽分别为~ram和~mm..焊接速度速度直接影响焊接的穿透深度.典型的最大穿透发生在速度为ram/分嘲速度增加.穿透度则减小。实验表明在功率密度为.。W/cTTI的一次焊中.最佳焊速为O.米/分而在功率密度为.。/cm的双面焊申其焊速则为.米/分均使金刚石锯片的焊接获得了满意的结果..辅助气体对婚接而育一般采用低流量低压力辅助气体但最佳的保护气体流量可减少等离子体纳形成而不破坏焊接表丽质量.常月j的辅助气体有He、Ar、和N它们的作用是保护熔池不被氧化和带走熔池表面的等离子云以及保护聚焦透镜不被沸鸠的气液反喷污染。在这些辅助气体中使用He效率最高因其不波离子化.故对激光是透明的.激光能量基本无损耗但价格昂贵.N则易导致焊缝脆化.容易圈蜘转们镜一转崎.二l:嗡一一维普资讯http:wwwcqvipcom产生裂纹。我们焊接中采.叮IAr辅助气体它既比He便宜焊道叉比.叮IHe更光滑唯一缺点就是Ar会被金属等离子体离化而变为半透明即等于减少可用的功率所以焊速和穿透度均降低。我们使用Ar的流篮为CFH..透镜架距离焦量及聚焦点的位置选用适当焦距的透镜可以既获得较好的焊接效果又延长了透馈的使.叮I寿命。我们选用.cm的ZnSe透镜。在一次焊中使焦点位于工件表面下mm来实现所讯的负离焦焊接在双面中则使焦J位于工件表而上约.mm处进行所谓的正离焦焊接。结果表明两者均可焊透。前者婀缝宽(约ram)后者则较窄(~lmm)但前者炸缝平整度亦即成形不如后者。有效的焊接除了适当的离焦外.还必须注意到我们所对焊的是两种不M的材料因此焦点位置对焊接强度影响很大一般都稍移向较硬的Mn基片一边。这样一来就可改变两种材料接时的台成组分.比起光点投射在两种材料对接的正中使接合成组分对半分的焊缝更牢固可靠不易龟裂。在最佳工艺参数下影响焊接质量的若干因素.激光斜A射的影响激光加工时。一定要使激光乖直A射透镜的中心。否则会发生象做。降低聚焦功率密度激光斜麒被工件一般不能得到艇好的炸接效果。.予热舳影响实验证明含碳量较低的碳钢特适台激光焊接而且易得到较好的接质量。禽碳量较高。不经予热直接婀其婀道成形差且焊接品质差经激光离焦予热l雨进行焊接则获得了较好的焊接质扭。夹具的影响焊接的形坎夹具是再娑的。实践证明焊接质量%靠夹具。首先夹具必须维持工件焊接位置非常准确并要加足够多的夹具在工件上以防焊接时造成变形.夹具要保证被圆锯片在旋转时激光点均落在基片与、刀头相接的圆周附近公差在./nii以内.夹具一定要使夹持的基片和刀头处在一个平面上。并使焊好的刀头厚度在基片端面上基本平均分布。否则既影响产品质量和锯片寿命又不美观严重的甚至不能使用.被焊接面清洁的影响被焊工件的两个端面和表面均要用汽油或丙酮清洗干净、脱脂。否则易出现气孔。.金属溅射的问题在最仕工艺参数情况下一般是不会出现金属溅射的。但当被焊接材料体积内溶解有气体等杂质时就会产生蒸气的反冲力使金属从焊池中逸山。要控制液相的逸出可根据情况降低功率密度或改变聚焦条件来实现.效果与讨论.我们对规格分别为.及.的金剐石回锯作了试焊。经厂家试用确照片一一..~维普资讯http:wwwcqvipcom照片认焊道均匀而深热影响区小、变形小机械性能好焊缝强度高.在使用过程中无断裂不脱开是石料等的理想切割刀具.其成品见照片..弯曲试验表明.焊缝的机械强度高于母材.断裂发生在母材而不是焊缝(见照片)..我们试验所用的夹具结构较简单且多是手动式的不能充分发挥激光焊接快的优点.若要大量生产必须使用自动装送工件的系统工具.要是能在一台激光头上配备两台工作台轮番装送.就能真正发挥激光焊接的优点.大大提高生产率.参考文献】沃道瓦托夫等著朱裕栋译激光在工艺中的应用<机械工业出版社>年月北京版【TECHNICALNOTESpectraPhysicsIndvstrialLaserDission(』接第页)描电镜发现在心内膜上有血窦的开口推测心腔血可能直接供养心肌。我们在离体猪心实验中亦证实了这一潜在供血方式的存在。此外也有报道发现激光孔遭与心肌内血窦沟通、提示激光心肌血管再建可能通过心腔一激光孔道~血窦肌毛细血管网这一途径重新建立血液循环供养心肌。但本文括体兔心肌打孔实验中发现血管再建静过程莠蟊翔啦简单。激光孔遘童Ⅲ小内壁阻不平.右碳化焦痴加之廊流龌慢容易产生血栓.肉芽组织长人血栓将其机化.肉芽组织中的纤维母细胞分化产生纤维。毛细血管长人血拴新生的毛细血管如与心腔式较大的心肌内血管沟通在血流的不断冲击下改建成为较粗的供斑血管.但鲥无适当的血流冲击.则问质增生形成少细胞.少毛细血管.富含纤维的结缔组织.激光打孔的创伤愈合需要一定过程在肉芽组织形成前心肌从何途径获得血供呢本文的离体猪心实验证实.心腔一一激光孔道一一血窦'一交通可能在此时起了供养心肌的作用.综上激光血管再建可能有几种机理:.文献报道已发现激光打孔后有内皮长入孔道使之管腔化保持孔道较长时间不闭合通过激光孔道与血窦心腔沟通供应心肌血液.但如此细小的育端孔道能保持一段时间不闭合.使内皮细胞长入将其被覆的机会似不多..本文观察结果认为血栓机化肉芽组织长入其中的毛细血管在血流冲击下改建形成了供养心肌的血运网.在此期间如无适当的血流冲击则激光孔道将闭合以疤痕修复..心腔一激光孔道一血窦通道在这一血管再建方式的早期也起暂时的营养心肌的作用.参考文献SenP.KetalLThoracCardiovassSurg,lI().MirhoseiniM.cta.J.Microsurg,l().【陶平等《中华心血管病杂志》t.().【】EliseerkoV.I.eta.Biul.EKSPBio.Mcd()().【MirhoseiIliM.eta.IAcc.(o).维普资讯http:wwwcqvipcom

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