激光焊接TA2板材气孔及耐蚀性能(2)

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致谢.27

参考文献.28
第一章绪论 1.1 激光焊接的发展与现状激光技术从产生至今已有半个多世纪。激光技术具有方向性好、相干性好、单色性好等优良特征。作为一种高新技术，激光技术已经被广泛应用于农业、工业等很多生活及科学研究领域中，并取得了重大成就。而脉冲激光焊的产生与发展，使得焊接领域又一次开拓了巨大的应用发展方向与前途。激光焊接技术因为其优异的特性受到人们的重视。激光焊接技术已在航空航天、国防工业、交通运输和机电工业等领域获得广泛应用[1]，被认为是 21 世纪中最有发展前途的制造技术之一[2]。激光焊是一种新型的熔化焊接方法，是运用原子受激辐射的原理，来生成激光束。聚焦后的激光束能量密度非常高。在极短的时间内（千分之几秒甚至更少）将光能转变为热能，这种热能可以将材料加热到上万摄氏度的温度。将这种高能量激光脉冲对材料所需要焊接的很小一块地方进行局部加热。在这种过程中，激光辐射产生能量，这些能量通过热传导的方式向材料的内部进行扩散。源:自;751'-论.文,网·www.751com.cn/ 当需要焊接的部位达到熔点熔化后形成特定熔池，进而完成了焊接。激光焊接，主要是应用于材料厚度很薄或是精细零件的焊接。运用激光焊，可以实现点焊、对接焊、端焊、叠焊、密封焊、中心穿透熔化焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等各种普通或特殊的焊接方式。激光器在激活材料上一般可以分为两种，一种是固体激光器（Nd:YAG 激光器，Nd是一种稀土族元素钕，YAG代表钇铝柘榴石作为激光器的激活物质）。Nd:YAG激光器的波长为 1064 nm，这种激光器具有增益高、阈值低、量子效能高、热效应小、机械性能优秀、适宜各类工作模式(连续、脉冲) 等优异特性。通常用于焊接精度要求较高的工件。另一种是气体激光器，最常见的有 Ar 离子激光器、CO2激光器激光器等。同时，又可分为原子、离子、分子等几种。它的主要工作方式为：利用气体作为工作物质产生激光。这种激光器可以连续工作并且有很高的输出功率，激光功率有的只有几毫瓦，有的则能高达几百千瓦。与传统的焊接方式相比，激光焊在很多焊接要求中都具备很大优势，比如： (1)能量密度大，能量的释放速率极快，在焊接过程中能减少出现热损伤和材料变形，因而适用于精密零件、热敏感材料加工。(2)焊材不容易发生氧化反应，可以在普通空气环境中进行焊接。一般情况下可以不使用气体保护或在真空操作。 (3)激光可以对绝缘的材质直接进行焊接，也可对不同材质金属焊接。在一些条件下，甚至可以进行金属与非金属的焊接。 (4)激光焊时，与被焊接工件表面不会产生接触。 (5)激光束几乎不会有磨损，在送丝以及送气系统的配合下，可以进行长时间的稳定工作。但是，激光焊接同样存在以下一些不足: 1、焊接厚度有局限，适合薄材焊接。 2、在两块板材对焊的过程中，两块材料之间的间隔越小越好。
3、对焊接材料也有一定局限性，反射系数较高的料并不适用。 4、产品部件过大也不适合，工作平台有限。由于这些问题的存在，激光焊接在很多的焊接环境中无法使用，仍然有待发展和改进。 1.2 钛的性能特点及应用钛元素在元素周期表中属于 IV B族元素，原子序数为 22，原子量为47.9，原子半径为0.145nm。钛的熔点为1660±10℃，有两种同素异构体：密排六方的α-Ti 和体心立方的β-Ti。