激光焊接關鍵技術的研究
本文關鍵詞:激光焊接關鍵技術的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:激光焊接是利用激光束聚焦后所獲得的能量高,方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位,使光能轉(zhuǎn)化為熱能,從而融化金屬進行焊接的一種工藝方法。20世紀60年代以來,隨著CO2,YAG等激光器的誕生,材料加工的領域被大大擴大,激光焊接就是激光應用的重要方面之一。與傳統(tǒng)的焊接方式相比較,激光焊接的特點是單位時間內(nèi)融化的面積大,焊接效率高,可以采用自動化生產(chǎn),焊接技術比較均勻,晶粒很小,通過激光焊接焊出的焊縫美觀、干凈。 本文詳細介紹了激光焊接技術的產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀、特點及應用前景,論述了光纖激光器的構(gòu)成,并對激光焊接薄鋼板進行了實驗。實驗研究了窄帶2.26瓦連續(xù)波摻鐿摻雜光纖激光器光纖光柵納入布拉格編造單模光敏纖維實驗,信噪比60分貝,斜率效率為64%。在進行激光焊接實驗過程中發(fā)現(xiàn)了影響實驗的幾個因素,并通過實驗研究找到了提高焊接成功率的具體做法。通過comsol軟件建模分析了焊點的溫度分布情況,得出激光焊接薄鋼板的溫度場的二位、三維分布。分析了濟南鍋爐激光現(xiàn)有的焊接工藝并展望了下一步的改進思路。最后展望了激光焊接技術在其他領域的應用。
【關鍵詞】:激光 激光焊接 光纖激光器 能量密度 聚焦
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TG456.7
【目錄】:
- 目錄4-7
- CONTENTS7-9
- 摘要9-10
- ABSTRACT10-11
- 1 前言11-15
- 1.1 激光焊接的起源11-12
- 1.2 激光焊接的原理12-13
- 1.3 激光焊接的技術優(yōu)勢13
- 1.4 激光焊接技術的意義及應用13-15
- 2 激光焊接工藝技術原理及應用15-24
- 2.1 激光的基本原理15-17
- 2.2 激光器的種類及特性17-18
- 2.2.1 氣體激光器17
- 2.2.2 固體激光器17
- 2.2.3 半導體激光器17-18
- 2.3 焊接的種類18-21
- 2.3.1 手工焊18-19
- 2.3.2 電弧焊19-20
- 2.3.3 氬弧焊20-21
- 2.4 激光焊接技術原理21-24
- 2.4.1 激光焊接的功率密度22
- 2.4.2 激光焊接的離焦量22
- 2.4.3 激光焊接的脈沖波形22-23
- 2.4.4 激光焊接的速度及輔助吹風23-24
- 3 光纖激光焊接24-35
- 3.1 光纖激光器24-30
- 3.1.1 光纖激光器的發(fā)展24
- 3.1.2 光纖激光器的分類24-25
- 3.1.3 光纖激光器基本原理25
- 3.1.4 CO_2激光器與光纖激光器的對比25-26
- 3.1.5 摻Y(jié)b光纖激光器的研究26-30
- 3.2 光纖激光焊接30-33
- 3.2.1 光纖激光焊接重要參數(shù)30-32
- 3.2.2 光纖激光焊接機32-33
- 3.2.3 光纖激光焊接機的主要特點33
- 3.3 光纖激光焊接的發(fā)展前景33-34
- 3.4 結(jié)論34-35
- 4 薄鋼板激光焊接實驗35-46
- 4.1 數(shù)值模擬的熱源模型分析35-39
- 4.2 實驗準備39-40
- 4.3 實驗裝置及條件40-42
- 4.4 焊接結(jié)果與數(shù)據(jù)42-45
- 4.5 實驗結(jié)果分析45-46
- 5 對濟南鍋爐集團激光焊接引進的展望46-57
- 5.1 鍋爐簡介46-47
- 5.2 當前濟南鍋爐集團所使用的焊接方法47-52
- 5.2.1 膜式壁47-49
- 5.2.2 汽包49-50
- 5.2.3 集箱50-51
- 5.2.4 蛇形管51-52
- 5.3 當前濟南鍋爐集團使用焊接方法的不足與危害52-54
- 5.3.1 煙塵52
- 5.3.2 有毒氣體52-53
- 5.3.3 弧光輻射53
- 5.3.4 噪聲53-54
- 5.3.5 放射性物質(zhì)54
- 5.4 引進激光焊接的優(yōu)勢54-55
- 5.5 展望55-57
- 6 結(jié)語57-58
- 參考文獻58-61
- 謝辭61-62
- 學位論文評閱及答辯情況表62
【參考文獻】
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