激光焊接关键技术的研究

发布时间：2017-03-20 04:08

  本文关键词：激光焊接关键技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：激光焊接是利用激光束聚焦后所获得的能量高,方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位,使光能转化为热能,从而融化金属进行焊接的一种工艺方法。20世纪60年代以来,随着CO2,YAG等激光器的诞生,材料加工的领域被大大扩大,激光焊接就是激光应用的重要方面之一。与传统的焊接方式相比较,激光焊接的特点是单位时间内融化的面积大,焊接效率高,可以采用自动化生产,焊接技术比较均匀,晶粒很小,通过激光焊接焊出的焊缝美观、干净。 本文详细介绍了激光焊接技术的产生背景、发展现状、特点及应用前景,论述了光纤激光器的构成,并对激光焊接薄钢板进行了实验。实验研究了窄带2.26瓦连续波掺镱掺杂光纤激光器光纤光栅纳入布拉格编造单模光敏纤维实验,信噪比60分贝,斜率效率为64%。在进行激光焊接实验过程中发现了影响实验的几个因素,并通过实验研究找到了提高焊接成功率的具体做法。通过comsol软件建模分析了焊点的温度分布情况,得出激光焊接薄钢板的温度场的二位、三维分布。分析了济南锅炉激光现有的焊接工艺并展望了下一步的改进思路。最后展望了激光焊接技术在其他领域的应用。
【关键词】：激光 激光焊接 光纤激光器 能量密度 聚焦
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG456.7
【目录】：

• 目录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 激光焊接的技术优势13
• 1.4 激光焊接技术的意义及应用13-15
• 2 激光焊接工艺技术原理及应用15-24
• 2.1 激光的基本原理15-17
• 2.2 激光器的种类及特性17-18
• 2.2.1 气体激光器17
• 2.2.2 固体激光器17
• 2.2.3 半导体激光器17-18
• 2.3 焊接的种类18-21
• 2.3.1 手工焊18-19
• 2.3.2 电弧焊19-20
• 2.3.3 氩弧焊20-21
• 2.4 激光焊接技术原理21-24
• 2.4.1 激光焊接的功率密度22
• 2.4.2 激光焊接的离焦量22
• 2.4.3 激光焊接的脉冲波形22-23
• 2.4.4 激光焊接的速度及辅助吹风23-24
• 3 光纤激光焊接24-35
• 3.1 光纤激光器24-30
• 3.1.1 光纤激光器的发展24
• 3.1.2 光纤激光器的分类24-25
• 3.1.3 光纤激光器基本原理25
• 3.1.4 CO_2激光器与光纤激光器的对比25-26
• 3.1.5 掺Yb光纤激光器的研究26-30
• 3.2 光纤激光焊接30-33
• 3.2.1 光纤激光焊接重要参数30-32
• 3.2.2 光纤激光焊接机32-33
• 3.2.3 光纤激光焊接机的主要特点33
• 3.3 光纤激光焊接的发展前景33-34
• 3.4 结论34-35
• 4 薄钢板激光焊接实验35-46
• 4.1 数值模拟的热源模型分析35-39
• 4.2 实验准备39-40
• 4.3 实验装置及条件40-42
• 4.4 焊接结果与数据42-45
• 4.5 实验结果分析45-46
• 5 对济南锅炉集团激光焊接引进的展望46-57
• 5.1 锅炉简介46-47
• 5.2 当前济南锅炉集团所使用的焊接方法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 当前济南锅炉集团使用焊接方法的不足与危害52-54
• 5.3.1 烟尘52
• 5.3.2 有毒气体52-53
• 5.3.3 弧光辐射53
• 5.3.4 噪声53-54
• 5.3.5 放射性物质54
• 5.4 引进激光焊接的优势54-55
• 5.5 展望55-57
• 6 结语57-58
• 参考文献58-61
• 谢辞61-62
• 学位论文评阅及答辩情况表62

【参考文献】

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本文编号：257124