金刚石锯片的激光焊接(1)

／11 6 ·工艺与应用 · 焊接技术 I9明 年第 6期 金 冈Ⅱ石 锯 片 的 激 光 焊 接@ 冬堡堡 呈l且皋^ 湖南长沙 湖南大学机械与汽车 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院激光研究所( 【0082) 户r摘要 * ” *接 听 、 应 的措 施 ，满 足 T激 ￡焊摇 的 特性 和善 求。 关麓调 激光焊接 盘刚石锯 片是在锕质刀体 上焊接几十 由粘接 金属与金硎 石颗粒烧铺在一起的刀头 、多用于对有色金属及非盘属材料进 行高速加工 ，目前广泛应用于建材行业 。 以往，金刚石锯片的焊接 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 主要有两种 烧结焊和铜焊。 遗两种方法虽然能赭足锯片的基本使用要求 一但刀头与刀体的 结台强度不眵高、承载能力相对较低，使用中易产生崩刃现象一 产品的安全可靠性能不好 。由于国外客户指定需要激光焊接的 宦刚石锯片。因此其它方法焊接的锯片就难 进^国际市场。 激光焊接盈其焊点光斑面积小．光强度高、局部温度高而 使被焊材料焙融，故焊点强度高 ．叉固焊接 时间短．光照面积 小，对焊点周目的材抖无熟破蛔：作用，变形 小，使金罔I石锯片 的结台强度太大增加 ，提高了其在恶劣环境下的承载能力 ，固 此，激光焊接是焊接金刚石锯片的理想焊接方法。 l 激光焊接 擞光焊接 系统主要由激光器．导光系统，聚焦系统、冷却 系统、工件夹紧装置．配气幕统盈工作台等部分组成 刀具上 的焊齄位置盈刀头和刀体在工作台上的夹紧位置 图 1， 工 田 l 刀^上焊缱位置殪刀头和刀佛的寰景位置 通常采用半自动方法进行金刚石锯片的搬光焊接。锯片刀 体固定在工作台的婀板上 ，刀头也置于锕板上 ，同时由快速央 ① 奉研竞为国家自然辩学基金资助项 目 T~-TZ7 毛 舟 析 ，拽 出 1影响 奎刚石 据 片焊接质 量的 因 素，通 过 采取 相 锯辟 磅 紧装置将刀头对刀体边缘面压紧，然后锯 片旋转 ，由2暂光束焊 接 该方法的不是之处是 ：工囊具成本高 、不同直径的锯片需 有与之对应的夹具 ，锯片成本较 高，锯片对缺陷敏感．必颂使 刀俸的直径公差控制在较小的范匿内，才能得到满意的焊接质 量 。 为减少．消除上述方法的不足之处 一可采用全 自动激光焊 接 ，刀体自动确定位置后被 1导到夹其中央鬟，同时 ，刀头沿 刀体边缘压紧，激光束由数控系统导引梧连接魁运动发光．激 光功率按功率循环图 (圉 2)运作，焊琏外材料的汽化得以避 免。待激光停光后，橙开刀具 -翻转 ，重新装奥另一面．使刀 具盎凡焊接位置焊接，焊好后．成品自动地由一待焊锯片替换。 新方法采用了一些有特色的技术 ：光学系统的运动保证了光束 的高精确导向运动．许多控制作用完成各种不同的运动。 时{日 用 2 琳光焊接功率哲环围 半 自动激光焊接与全 自动擞光焊接 的主要区 Il是前者的 i：件 (锯片)在焊接中作方位运动，而后者是光学系统的加工 头 (聚焦镜)运动 ，锯 片仅在埠好一面后翻转，再焊 另一面，加 【头运动的显著优点是其重量较轻，且其几何R寸是固定的， 相应的补偿运动轨迹的计算易于按 固定程序进行，但这需增加 光学元件，且辖选术 、气．料的装置要和加工头的转动相适应， 在加工头作有眼角度转动的情况下，可通过柔性较管连接来实 现。实际应用中，尤其在工件质量较大时，多采用垒 自动激光 维普资讯 http://www.cqvip.com We]d Jng Techno]ogy №6 】996 工艺与应用 · I 7 捍方 法 2 影响焊接质量的雹亲 影响焊接质量的固索主要有 ：材料的材质、形状、R寸和 表面状志、接缝处间隙、激光功率、焊速、焦点位置、保护气 体 种类 厦 其流量 等 在激光焊接中，采用的材料对焊接质量有重要影响 囤焊 缝根窄 ，发热产生在很短时间内，被熔化的材料部丹即刻冷却． 在一 十相当淬火的高速降却下产生一高的温度梯度 由于骤 净．标准钢将变脆，焊接裂缝将使其强度变低 可采用特定的 低碳锕材料来加 避免 刀共基体材料同佯影响焊接 暖量 ．材料选用不当不仅强度 低．而且影响焊缝组织和表面质量。实践中，主要添加赣粒状 的钴 ．镍、锡的特定混台物及台金， 焊接中应特别注意尽量减小对接面之间的间隙．保证激光 束对 中。这是因为一旦接缝处有问隙．光束会直接从中穿过而 不能进行焊接 ．_卫固焊透的悍缝很窄．激光束稍有偏斜就不能 焊透 ，焦斑 平面 深入工 件表 面 下一适 当距 离 时 (图 3)．可 莸得 理 想担 缝 = ， a 圉 3 焦点位 置 锯片的刀头、刀体厚度不一时，焊接连接区域肩部产生丁 一 角捍缝的影响，激光束入射锯 片的光轴角 通常为 5。～ lI。， 焊接能量和速度的影响也是很大的，若激光功率为 1 51)0 W，刚 材料最太厚度约 2 5～3 mm，此时，焊速为 【m／rain．材料厚 度越小，焊速越高。应使激光束完垒贯穿接台部位，才能获得 最佳焊接质量 激光照射到金届 时，由于材料的汽化产生了高旅度等离子 体云，其温度有时超过 3 0D0 c，几乎完全吸收激光柬，阻隔 激光束的传辖，采用保护气体 (如氦 氩 氧气等)有两 十作 用 ：一是抑制光致等离子体，一是排除空气使焊缝避免污染。 3 特性与要求 焊好的锯 片，应着重考虑其结合强度 可对焊接接头进行 抗弯试验 ，还可进行其它机械性 能、特殊性能试验和焊缝垒属 化学成丹丹析等 。 激光焊接锯 片的强度值 比铜焊的强度高几倍 铜焊锯片的 剪切强度 约为 350～600 M ，而激光焊的剪切强度值达到 1 800 M ．且加工工艺参数选择台适 能获得均匀、高质量的焊 缝表面．无需精加工 。 敲光焊接能极大地满足叠刚石锯 片的承载能力及茚向要 求 ，其主 要优 点为 ： {1)锯片的连接强度大．刀头分离崩刃情况大为碱少．保 证 了产品 的安 垒可 靠 。 (2)焊接系统具有高度的柔性 ，易于实现自动化 (3)焊琏椿宽比大．比能小，热影响区小．焊件变形小．能 得到均匀的焊缝，可以省去焊后矫形工序。 (4)加工效率高．焊件的快建冷却便于大批量生产 (j)一般 不加填充金属 用惰性气体充丹保护．则焊缝不 受 空 气污染 综上所进，用激光焊接，能经济地将大量租小直径的刀片 焊接起来。激光焊接方法只能应用晟新的技术实现 ，因此必颓 有一些特别的要求： (1 激光装置的成本较高，一次性投资较大。 (2)被焊件应有高的初始装配精度且不能因焊接热变形而 改变．光斑应严格沿待焊焊缝扫描，不能有偏移 焊件装配精 度和移动精度均应达到 0．】mm数量级 (3)刀头、刀体材料选用的要求较高。 (1)囤许 多参数固索影响到产品质量的优劣．故要求操作 技能较高。 上连大部丹要求可由经验丰富的操作者达到， 展望未来 ，材料的激光加工范围将 日趋广泛，通过降低激 光器成本，提高激光束功率．将促进这一技术的更广 应用 短循环周期、快速功率控制可开拓激光焊接应用的新领域 可 预见，智能控制系统和激光技 术的结台应用将带来激光技术 的进 一一步改进 ， 鲁考文献 l C VI Ba呻 al I fl⋯ ∞ of h ⋯ Optics w elding Perf⋯ e SME O Lifle。n Lair w e】dlng and Surface TT~tmcnt Plymoulh-Mich Oetobet 1985 2 车力钧．现代澈光蛔工 其装备 北京；北 理工大学出 {工． 【 3． 3 候 崎 l止佶 实 用激光 口工． 北 卓 ：机 械工业 出 社 ， [992 4 M M Sch~arl7 Ls蝴 W e Ldln~．Meia L~Joining M ud．McG⋯ HiLl chap[el 2． 1979 5 周 搪丰 盒属焙 焊原 理 噩工 艺 ．北 京：机械 工业 出版社 ．】988 (收稿日期 ：l995 09—24) 【本刊简讯1 《焊接技术》继1 993年首次入选中文核心期 刊以来，于1995年再次入选中文桩心期刊(本捉核心期刊总数 约 i500十)．同时被定为本专业的核心期刊，并被编入 帅 文 核心期刊目录》，这是目前国内^影响最太的一十评价资料 这也 是 《焊接技术》广大作者，读者、编者通力台作的结晶 维普资讯 http://www.cqvip.com