激光焊接范文
时间：2023-04-12 05:37:18
导语：如何才能写好一篇激光焊接，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：激光焊接；焊接性能
中图分类号：TB756 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0016-03
传统的焊接方法一般都有焊接温度高、工艺过程复杂、焊接条件苛刻等特点，特别是高的焊接温度，容易带来许多问题，如对材料的物理性能（如热膨胀系数）的不匹配更为敏感，或者可能引起工件变形甚至材料的有些性质（如光学性质）丧失或改变。对于非金属材料的连接，传统的方法有钎焊、热压扩散焊等。现在又发展了许多新技术，包括摩擦焊、电子束焊接、超声波焊接、中性原子照射法等。比如对玻璃与金属的封接，传统的方法采用熔接或者胶接。熔接温度高、接头应力高，而胶接连接强度不高、不耐腐蚀、容易老化等。
现代激光焊接技术已经有了较大的发展，激光焊接是一种利用激光束与材料相互作用的原理来实现材料固态连接的一种焊接方法，在某种程度上可以克服一些传统方法存在的问题。
1 激光器
1960年，世界上的第一个激光束利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10～6瓦，但仍属于低能量输出。使用钕（Nd）为激发元素的钇铝石榴石晶棒（Nd：YAG）可产生1～8 kW的连续单一波长光束。YAG激光波长为1.06 um，可以通过柔性光纤连接到激光加工头，设备布局灵活，适用焊接厚度0.5～6 mm的焊接件。使用CO2为激发物的CO2激光（波长10.6 um），输出能量可达25 kW，可做出2 mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。
激光焊接属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦镜片或元件将光束投射在焊缝上。激光焊接属于非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防止熔池被空气氧化，填料金属偶有使用。激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG焊大为减小。
Nd：YAG激光器的结构由全反射镜、工作物质、玻璃套管、部分反射镜、聚光镜、氙灯、电源等组成。当电源打开后，氙灯为工作物质提供光能，玻璃套管滤去氙灯发出的紫外线，聚光镜将氙灯发出的光能聚集在工作物质上。激光在谐振腔内来回反射共振，激光能量得到加强和改善。当激光能量密度达到部分反射镜界限时，透过部分反射镜发射出激光。其中工作物质是激光器的核心，将氙灯中部分光能转换为相干光。固体激光器的结构示意图如图1所示。
2 激光同金属材料间的相互作用
金属材料中存在着大量的自由电子，这些自由电子在受到光频电磁波的作用时，会被强迫振动而产生次波。而这些次波又会形成较弱的透射波和强烈的反射波。透射波部分在很薄的金属表层被吸收，造成激光在金属表面具有较高的反射比。而特别对红外光而言，其光子的能量较相对较低，光频电磁波仅只能对金属中的自由电子起作用。对光子的能量较高的紫外光或可见光来说，由于金属中的束缚电子的固有频率处在紫外光或可见光频段，因而能对金属中的束缚电子发生作用。对束缚电子的作用，使金属的反射能量降低、透射能力加强，增强了金属对激光的吸收，使金属呈现出某非金属的光学性质。
对于波长为10.6 μm的红外波和波长为0.25 μm的紫外波的测量结果表明：光波在各种大多数金属中穿透的深度能达到10 nm的数量级。其吸收系数大约为105～106 cm-1。
在激光光束的作用下，大多数金属的光学性质会发生改变。辐射作用下，可以得到在通常情况下它们的反射系数会相应减小的结果。实质上这是一种热效应，正是这种热效应使的金属对热损耗变得很敏感。在红外波段，当反射系数较大时，热损耗更是如此。一般情况下，材料的吸收特性是通过计算发射率来进行推导的，这是因为材料的发射率？着？姿？姿（T）通常是由下式给出的：
？着？姿（T）=1-R（T）（1）
式（1）中，λ为波长；Rλ为反射率；T指的是材料表面温度数值。一般来说，？着？姿（T）是随λ和T的变化而改变。
假设有一种表面没有氧化金属材料，若将其且置于真空中，则可通过公式计算其发射率。垂直入射时，材料的发射率为：
？着？姿（T）=（2）
式（2）中，K2为消光系数；n1为复发射率的实部。对该金属材料来说，K2和n1均是λ和T的函数。
一般来说，电子与晶格的相互碰撞时间很短。所以，整体上金属的反射系数存在随温度升高而减小规律。另外，热金属相对冷金属较活跃，由于金属表面存在的化学反应（如氧化等），容易发生反射率不可逆的变化规律，但在高真空环境下，除此规律不可应用。
当前，可靠的实验数据相对还比较少见，特别是在热金属的反射系数方面。但在红外波段，我们可以获得如下述描述，即认为金属的总吸收系数可由三大部分组成：自由电子（fe），带间跃迁（ib）和表面效应（surf），亦即：
1-R≈（1-R）（fe）+（1-R）ib+（1-R）（surf）（3）
但是，关于式中后两项同温度间的依赖关系，这里并没有系统而全面地论述，它们赖于能带所处的能态、能带精细结构、表面金属的反应能力。然而，在假设自由电子的密度与温度无关的条件下，我们可以将自由电子项与直流电导率σ0的温度关系联系在一起，而后者常是已知的。
金属材料的发射率与温度、金属电阻率有关，可用下式进行计算：
？着？姿（T）=0.365[r20（1+？酌T）/？姿]1/2-0.0667[r20（1+？酌T）/？姿]1/2+-0.006[r20（1+？酌T）/？姿]1/2（4）
式（4）中，r20为20 ℃时的电阻率；？酌为电阻率随温度变化的系数；T为温度。
工件对激光束能量的利用率决定于吸收率，金属对光束的吸收率越大，激光钎焊越易进行。材料对激光束的吸收主要取决于激光的波长、材料电阻系数和材料的表面状态。
研究表明，在金属熔化以前，吸收率随温度的增加而增加；当温度达到熔点时，吸收率急剧增加。多数金属在熔化时其导电率急剧减小，减小到常温时的1/2～1/3，这必然会导致反射率与导热率的突变。
3 激光同非金属材料间的相互作用
3.1 非金属材料吸收激光时的反应
非金属与金属大为不同，它对激光有较低的反射比，相反对应的吸收比相对较高。对应不同结构特征非金属，对不同波长激光具有强烈的选择性。
在没有收到激发时，半导体与绝缘体仅存在束缚电子，其中束缚电子不仅具有一定的固有频率v0，同时其值由电子跃迁时的能量变化E决定，且有：
v0=E/h，
其中h为普朗克常量。但是当材料内束缚电子的固有频率等于或约等于入射光波频率时，内部束缚电子会发生强烈谐振，辐射出次波，形成较强的透射波和较弱的反射波。但在该谐振频率周围，材料的反射比和吸收系数都是增加的，出现反射峰值和吸收值峰；而在其它频率下，如果是均匀的半导体或绝缘体，按其本性应该是透明的，且具有较低的反射比，较小的吸收系数。
一般情况下，半导体具有多个谐振频率，并以其中价带电子向导带跃迁产生的谐振最为重要。这种跃迁常叫做本征吸收或本征电离，又称为电子的带间跃迁。受激光照射时的半导体中，处于价带的电离会因吸收光子而受激跃迁到导带。电子跃迁时，根据有无声子的带间跃迁，可将跃迁分为间接跃迁和直接跃迁。这两种要求最小光子能量应均等于禁带宽度的能量。然而，当带间跃迁产生足够多的载流子对时，他们会反过来影响被照射材料物质对激光的吸收。其中，半导体的的禁带宽度应对于可见光或红外光光谱，而绝缘体的禁带宽度应于对紫外光光谱。此外，在热或光的作用下，浓度较高的半导体自由载流子，会呈现出某种金属的光学性质。
除电子跃迁外，大多数非金属当然也可以通过有机物分子间的相对振动或者晶体点阵来进行能量耦合。
3.2 激光与透明固体的作用
光束能够引起得固体光学的性质的所有变化，可以将其归结为三种，可从按照辐照度增大的排列顺度。它们分别是：
①热的产生导致材料的电子性质或密度发生改变，其中有关的效应是：透明介质中间的热自聚焦，以及金属和半导体中的“热逃逸”现象。
②绝缘体和半导体中发生的自由载流的光学现象，是由碰撞电离或带间跃迁引起的，导致明显增大吸收系数，甚至会有可能引起严重的爆炸性的材料损伤。
③强光束的电场使整个分子或电子轨道发生非线性畸变自聚焦和多光子吸收等许多非线性光学现象，都是由电场效应而引起的自聚焦。而仅只有滞后部分的脉冲能经历自聚焦，能有效地抑制短脉冲自聚焦出现的方法是驰豫效应。
另外，自聚焦并不仅只局限于窄的高斯光束，如果能够调制足够好的光束横截面，则任意一种直径的高斯光束都会产生自聚焦，使众多够强的峰值功率，可以彼此独立地产生自聚焦而导致宽的强光束，并会在非线性介质中，形成许许多多细小的丝状路径。
在激光同材料相互间作用时，激光引起的冲击力和吸收能量的材料都将使受作用的材料部分向外膨胀。若每一部分材料都能够自由膨胀，则虽有变形，材料也不会出现破坏或应力。若各个部分的材料都不能自由膨胀，则各部分之间会产生应力或爆炸破坏，因为他们之间相互制约。
激光同透明固体材料间相互作用的过程，是部分材料受激光辐射的过程，而本身材料是连续体，因而激光的作用将使材料内部产生力学效应，诸如应力波、自聚焦或爆炸破坏等。
4 激光参数对焊接性能的影响
影响激光焊接过程中焊接性能的因素，主要有激光功率密度、激光光速直径、材料本性、焊接速度等。
激光的功率密度必须在104～106 W/cm2范围内方能进行激光焊接。
激光的光束直径应根据焊缝的宽度进行调整，选择同钎料宽度相差不大的光斑直径，以尽量减小焊接热影响区的大小。
材料对光能量的吸收决定了激光深熔焊的效率，影响材料对激光吸收的因素有两个方面：一是材料的电阻系数。研究发现，激光对材料的吸收率与电阻系数的平方根成正比。二是材料的表面状态。有时材料对激光的吸收率较低，可采用表面处理的方法改变材料表面性能，提升对材料的吸收率。
在一定的激光功率下，提高焊接速度，激光的线能量下降，激光对材料作用的热量就相对减少；反之，激光对材料作用的热量增加。
5 结 语
激光焊接可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。激光焊接焊接速度快，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。激光焊接不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑，且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件。激光焊接可焊材质种类范围大，可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属，亦可相互接合各种异质材料。
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篇2
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新在哪里 本题的新颖之处在于以双曲线为载体考查同角三角函数间的关系以及三角恒等变换.
难度系数 0.70
解后反思 学生要明确双曲线的性质，不要认为凡是含x2项的分式的分母对应的就是实半轴的平方.
真题再现2 （上海理科卷第21题）已知函数 f（x）=2sin ωx，其中常数ω>0.
新在哪里 本题在零点这个框架下，需要学生有很强的分析与思考能力.学生对复杂的问题要有较强的分解能力，同时对数形结合思想的运用要合理.
难度系数 0.40
解后反思 本题对第（1）问的处理主要考查两个方面的内容：①会求 f（x）=2sin ωx的单调递增区间（注：要能分辨清楚求函数的单调区间与函数的值域的操作步骤）；②要能清向；后半部分是本题最出彩的地方，解决这类问题最多的还是借助函数的图形来综合考虑.破解此问有核心的两步：①若b-a最小，则a和b都是零点；②在区间（14π+a，b]上至少有一（Ⅰ）求函数f（x）与g（x）的解析式.
（Ⅲ）求实数a与正整数n，使得F（x）= f（x）+ag（x）在（0，nπ）内恰有2 013个零点.
新在哪里 本题在三角函数的图像的变换和性质下，利用导数这个工具，融合等差数列与零点的提问一一呈现出来.
难度系数 0.30
解答过程 （Ⅰ） f（x）=cos 2x，g（x）=sin x.解答过程省略.
（Ⅲ）依题意F（x）=asin x+cos 2x.令F（x）=asin x+cos 2x=0，当sin x=0，即x=kπ（k∈Z）时，cos 2x=1，从而x=kπ（k∈Z）不是方程F（x）=0的解.所以，方程F
当x变化时，h′（x）和h（x）的变化情况如下表：
当x>0且x趋近于0时，h（x）趋向于-∞；当xπ且x趋近于π时，h（x）趋向于+∞；当x1时，直线y =a与曲线y =h（x）在（0，π）内无交点，在（π，2π）内有2个交点；当a
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关键词：激光焊接技术；原理；特点；应用；发展趋势
Abstract: laser as a high speed, high precision, high quality and low deformation of welding technology, has been used widely in the industry. In this paper, the laser welding technology of welding principle, characteristics, process parameters, application field in detail, and connecting with the reality, laser welding technology to the development trend of certain discussion.
Keywords: laser welding technology; Principle; Characteristics; Application; Development trend
中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号
前言：激光作为一种电磁波，具有许多自身特有的性质，在工业领域得到了广泛应用。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为镭射焊机、激光焊机，按其工作方式常可分为自动激光焊接机、激光模具烧焊机、光纤传输激光焊接机、激光点焊机。
1 激光焊接的原理
激光焊接是利用高能量的激光脉冲辐射至材料，对材料进行微小区域内局部加热，利用激光与金属的相互作用，激光辐射的能量以热传导方式，向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，达到焊接的目的。
按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊接机理：热传导焊接和激光深熔焊。前者所用激光功率密度较低（105～106W／cm2），当激光照射到材料表面时，一部分激光会被材料吸收，一部分会被反射，材料吸收后将光能转化为热能市材料表面熔化，然后以热传导的方式向工件内部传递热量形成熔池，最后将两个焊件熔接在一起。热传导焊接熔深浅，深宽比较小。
2 激光焊接的特点
电弧焊、电阻焊、高能束焊（电子束焊、激光焊）、钎焊、电渣焊、高频焊、气焊、气压焊、爆炸焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊等焊接方式，是目前常用的焊接工艺。激光焊接相比于其他焊接方式，具有以下无法比拟的优点：（1）可将进入的热量降到最低的需要量，热影响区域的相变化范围小，因热传导所导致的热变形最低；（2）32mm厚板的单道焊接的工艺参数业经鉴定合格，降低了厚板焊接所需的时间，甚至可不使用填料金属；（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑；（5）激光束易于聚焦、对准，受光学仪器导引，可放置在工件外适当的距离，进行远距离焊接，甚至可在工件周围的设备或障碍间导引。
3 影响激光焊接的参数
3.1 激光功率密度
功率密度是激光焊接中最关键的工艺参数之一。随着聚焦透镜焦长的变化，功率会随着改变。对于较高的功率密度，表层经过书微秒即可加热至沸点，产生大量金属汽化气体。因此，高功率密度对于打孔、切割、雕刻等材料去除有利。采用较低功率密度，需要经过数毫秒，材料表层温度才能达到沸点，在表层汽化之前，底层已达到熔点，容易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围104~106W/cm2内。
3.2 激光脉冲波形
激光脉冲波形既是区别是材料去除还是材料熔化的重要参数，也是决定加工设备体积及造价的关键参数。当高强度激光束射至材料表面，材料表面将会有60~98%的激光能量被反射损失掉，且反射率随着表面温度的变化而变化。在一个激光脉冲作用周期内，被加工金属的反射率的变化也很大。
3.3 激光脉冲宽度
激光脉冲宽度是激光焊接中的一个重要问题，尤其对于那些薄片材料焊接时，显得更为重要。激光脉冲宽度由熔深与热影响分区决定，激光脉冲宽度越长，热影响分区就越大，熔深随着激光脉冲宽度的1/2次方增大。但激光脉冲宽度的增大会降低其峰值功率，较低的峰值功率又会导致多余的热输入。
3.4 离焦量、焦斑
离焦量为工件材料表面离聚焦光束最小斑点的距离，将会影响激光功率密度以及焊接质量。因为聚焦光束最小斑点的中心功率密度很高，容易使材料蒸发成孔，所以激光焊接通常需要选取一定的离焦量。聚焦光束最小斑点外的各平面上，功率密度的分布相对均匀。通常长焦距的能量密度低，光斑大，能量密度足够情况下，可用于对接头定位精度不高的焊接；短焦距的能量密度较高，光斑小，要求工件配合间隙要小。
4 激光焊接的应用
4.1 在制造业的应用
激光拼焊是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材用激光把边部对焊，焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的不同要求。从20世纪80年代中期开始，激光拼焊作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。激光拼焊工艺主要是为汽车行业进行配套服务，尤其在车身零部件生产、制造和设计方面，激光拼焊的使用有着巨大的优势。激光拼焊技术在国外轿车制造中得到广泛的应用。
4.2 粉末冶金领域
随着科学技术的不断发展，以及工业技术对材料特殊的要求，冶铸材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料所具有的特殊性能和制造优点，在汽车、飞机、工具刃具制造业等领域中正在取代传统的冶铸材料，随着粉末冶金材料的飞速发展，它与其它零件的连接问题显得日益突出，使粉末冶金材料的应用受到限制。
4.3 电子工业
激光焊接在电子工业中，尤其是微电子工业中得到了广泛应用。鉴于激光焊接热影响区小，加热迅速集中，热应力低，在集成电路、半导体器件壳体的封装中，显示出了其独特的优越性。在真空器件研制过程中，激光焊接也得到了应用。
5 激光焊接的发展趋势
5.1 新型激光器的研发
目前的激光焊接所使用的激光器主要为大功率CO₂激光器和YAG激光器。激光器的发展仍然集中于激光设备的开发研制上，如提高电源的稳定性和寿命，对于于CO₂激光器要解决放电稳定性的问题，对于YAG激光器要研制开发大容量、长寿命的光泵激励光源等。
5.2 焊接工程的有效控制
在激光加工的光束质量及装置研究方面，应着重放在研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求，以及激光光束和加工质量监控技术上。光学系统及加工头的设计和研制，开展焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术的研究，对掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺具有重要的影响，准确地选择控制参数，可改善激光焊接工程的稳定性，提高激光焊接的焊缝质量，并将离子效应、匙孔效应等各种焊接效应控制在理想的范围内。
结束语：
本文对激光焊接的原理、特点，激光焊接过程中工艺参数，主要应用领域进行了讨论，并在最后提出了激光焊接技术发展的趋势。激光焊接技术凭借其高能量密度、高精度、深穿透、强适应性等特点，被广泛应用在制造业、冶金业等领域，不仅提高了生产效率，也显著提高了焊接质量。在21世纪，激光焊接技术必将在材料连接领域发挥至关重要的作用。
参考文献
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篇4
[关键词] 激光焊接、汽车制造、车身制造、应用
中图分类号：TG456.7；U463.82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0257-01
一、前言
汽车的车身壳体是由几十种、甚至是上百种的薄板冲压件组合而成。这些钣金件通过焊接、铆接等方式进行连接。由于车身冲压件的材料多数是焊接性能优良的低碳钢，因此具有操作简单以及密封性能好的优势。目前在汽车车身制造过程中，由于受到市场对汽车行业的需要和汽车制造行业整体发展的影响，所采用的最广泛的焊接技术就是激光焊接技术，激光焊接技术应用的越来越广泛，并取得了很好的应用效果。
二、激光焊接的原理与概述
激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质，进而使得介质内部原子的电子得到能量，电子运动在受激的情况下轨道发生偏移，从低能态进入高能态。当原子在激发态的状态下时，受到外界辐射感应，使得这些原子又变迁到低能态，同时有一束光发出，这束光在传播方向，偏振，相位和频率等方面，与入射光完全相同，即为受激辐射光。那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就显得尤为重要，也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府往复振荡，这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行，从而光强得到提高，同时光的方向性也得到了提高。
激光具备的优势有以下几个方面：①激光具有很强的方向性，在传播的过程中，基本不会向外发生扩散；②激光是一种单纯的单色光，波长和频率一定，不是多种光的混合体；③激光具有特别高的输出功率，当采用透镜进行聚焦后，可以得到高于太阳光几百倍的能量密度；④激光有较好的相关性，具有规律的波峰、波谷。
当前，在汽车车身制造中的主要焊接技术有激光焊、电阻点焊、MAG、MIG等，而车身不等厚板之间的拼焊以及车身焊接主要采用激光焊接技术。车身框架结构的焊接，比如侧围与顶盖的焊接。通过激光焊接的应用，车身的重量得到一定的降低，从某种程度上达到了省油的效果；通过激光焊接的应用，车身的装配精度得到提高，车身的刚度可以得到30%的提升，这样能够使得汽车的车身具有更高的安全性能；通过激光焊接的应用，还能有效降低冲压的施工成本和装配的施工成本，与此同时还能使得车身的零件数量减少，使汽车车身的一体化程度更高。将激光焊接技术运用到汽车车身的制造过程中，最早是从20世纪的80年代开始的，主要体现在车身焊接方面。激光技术通过偏光镜将反射激光的光束，集中在聚焦装置中，产生巨大的能量光束，工件在光束的照射下瞬间熔化，焊接成功。
三、激光焊接技术在汽车车身制造方面的应用
1、激光拼焊技术的应用
拼焊技术是汽车制造中的一个重要环节，普遍应用于汽车制造，在车身制造上的应用更为突出。激光拼焊帮我们解决了传统车身制造方式的缺点，传统方式是将各分部件先进行冲压成型，之后再进行焊接，焊接的效果总是不尽如人意，融合处处理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊过程中，在车身制造时顺序和传统方式正好相反，先进行焊接，再进行冲压成型。激光拼焊使用零件数量少，可以节约成本，并且能够进行不同材质、不同部位的钢板焊接，焊接精准度较高，这项技术在世界汽车制造业广泛应用，在奇瑞、一汽等国内汽车公司都已近开始使用激光拼焊技术，并且是最先进的汽车车身焊接技术。
激光热源具有特别高加热能力，并且能够将大量的能量进行集中，汇集到一个焊接点上，因此，有了上述提到的激光焊接的优势，从而实现薄板的快速连接。
2、激光熔焊技术的应用
熔焊在焊接过程中，不需要物质填充，可以通过激光在工件表面进行直接作用焊接。根据激光束的能量密度的不同，又有穿透焊和热传导焊之分。穿透焊的特点主要是熔深更深，焊接速度更快。在汽车的白车身上，有2-4层的焊接钢板，有4mm之厚，因此有更高的焊缝深度要求，对激光能量密度的要求也更高，而穿透焊恰恰适合。当激光在工件表面进行作用时，金属发生快速汽化，并且以蒸汽扩散到熔池中，形成一个蒸汽通道，在通道内，激光发生多次反射，使金属充分吸收激光能量，当产生的蒸汽压力不能够再向熔池扩散时，进入到一个稳定的焊接状态。熔池经过的位置，在蒸汽通道周围形成金属熔液流动，使上下两层板熔合在一起，金属冷却后，便形成一条高强度焊缝。热传导焊主要是利用激光汇聚一点产生的强高温度，熔化钢板，温度高达1490℃，通过热效应进行焊接，这种焊接方式多用于平板的拼焊。
3、激光填充焊技术的应用
填充焊不对工件本身进行熔化，而是熔化焊丝，主要通过激光的热效应达到效果，并填充到两个工件之间，进行焊接。填充焊过程中产生的热变形小，焊缝美观，多用于汽车顶盖的焊接。最早应用于车身加工的激光工艺是汽车顶盖的激光钎焊技术。
当前激光焊接技术在汽车车身生产中的应用已经成为一种必然趋势，通过激光焊接技术的应用，车身重量得到降低，车身的装配精度得到提高，车身强度得到加强，车身美观，成本降低，为我国汽车制造企业的稳定持续发展提供了保障。同时，激光焊接技术也得到了业内人士的高度关注，激光焊接技术的产业化和规模化的进一步发展，仍然是我们需要努力的方向，从而为推动我国汽车制造业飞速发展而出力。
4、激光焊
激光焊是运用激光器输出且经过光源聚焦的具有高能量密度激光作热源，对金属实行钎焊或熔化焊。激光焊有脉冲功率激光焊与连续功率激光焊。利用激光焊焊接过程中激光不和工件发生直接接触，具有较高的灵活性，接头实行对接或搭接。利用激光焊焊接工艺可以焊接部分变形较小、强度较高，利用传统焊接方法不能焊接的特殊材料汽车零部件。激光焊有很多优点，因为焊接过程没有连接的间隙，车身焊接位置在整个焊接过程中不会发生变形。激光焊接的焊接宽度和焊接深度比很高，如果焊接缝宽1mm，焊接深度要高达5mm，因此，激光焊的焊接质量非常高。因为激光焊的焊缝较为平整，焊接的痕迹较小，几乎不用再进行修补，很多汽车公司都在运用该焊接技术。上汽通用汽车公司焊接车侧围和顶盖连接位置运用激光焊，焊接后盖外板上片与下片连接位置运用激光焊，伴随汽车行业不断发展，激光焊运用一定会越来越广泛。
四、结束语
综上所述，在汽车车身制造过程中，激光焊接技术得到了十分广泛的应用，并且有效地推动了汽车企业经济效益的不断发展，因此在汽车车身制造过程中运用激光焊接技术具有十分广阔的应用前景。
参考文献
[1] 孔淑华，贾磊，袁宗杰，周学鑫.激光焊接技术在一汽-大众白车身焊接中的应用[J].电焊机，2010，5（02）：123-124.
篇5
关键词：汽车制造；车身制造；激光焊接；应用
在汽车制造业中，激光焊接技术已经成为一种普遍的，广为采用的工艺，并且在多种行业开始进行尝试或应用，并取得了一定的效果，在汽车车身制造方面的激光焊接技术更是向一个崭新的成熟阶段推进。
一、激光焊接的原理与概述
激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质，进而使得介质内部原子的电子得到能量，电子运动在受激的情况下轨道发生偏移，从低能态进入高能态。当原子在激发态的状态下时，受到外界辐射感应，使得这些原子又变迁到低能态，同时有一束光发出，这束光在传播方向，偏振，相位和频率等方面，与入射光完全相同，即为受激辐射光。那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就显得尤为重要，也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府振荡，这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行，从而光强得到提高，同时光的方向性也得到了提高。
激光具备的优势有以下几个方面：①激光具有很强的方向性，在传播的过程中，基本不会向外发生扩散；②激光是一种单纯的单色光，波长和频率一定，不是多种光的混合体；③激光具有特别高的输出功率，当采用透镜进行聚焦后，可以得到高于太阳光几百倍的能量密度；④激光有较好的相关性，具有规律的波峰、波谷。
当前，在汽车车身制造中的主要焊接技术有激光焊、电阻点焊、MAG、MIG等，而车身不等厚板之间的拼焊以及车身焊接主要采用激光焊接技术。车身框架结构的焊接，比如侧围与顶盖的焊接。通过激光焊接的应用，车身的重量得到一定的降低，从某种程度上达到了省油的效果；通过激光焊接的应用，车身的装配精度得到提高，车身的刚度可以得到30%的提升，从而使得汽车车身的安全性得到进一步提高；通过激光焊接的应用，冲压和装配的成本得到降低，车身的零件数量减少，车身的一体化程度得到提高。激光焊接技术从20世纪的80年代开始在汽车车身制造领域进行运用，主要体现在车身焊接方面。激光技术通过偏光镜将反射激光的光束，集中在聚焦装置中，产生巨大的能量光束，工件在光束的照射下瞬间熔化，焊接成功。
二、激光焊接技术在汽车车身制造方面的应用
拼焊技术是汽车制造中的一个重要环节，普遍应用于汽车制造，在车身制造上的应用更为突出。激光拼焊帮我们解决了传统车身制造方式的缺点，传统方式是将各分部件先进行冲压成型，之后再进行焊接，焊接的效果总是不尽如人意，融合处处理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊过程中，在车身制造时顺序和传统方式正好相反，先进行焊接，再进行冲压成型。激光拼焊使用零件数量少，可以节约成本，并且能够进行不同材质、不同部位的钢板焊接，焊接精准度较高，这项技术在世界汽车制造业广泛应用，在奇瑞、一汽等国内汽车公司都已近开始使用激光拼焊技术，并且是最先进的汽车车身焊接技术。
激光热源具有特别高加热能力，并且能够将大量的能量进行集中，汇集到一个焊接点上，因此，有了上述提到的激光焊接的优势，从而实现薄板的快速连接。目前，在车身制造的激光焊接主要有熔焊和填充焊两种方式。
熔焊在焊接过程中，不需要物质填充，可以通过激光在工件表面进行直接作用焊接。根据激光束的能量密度的不同，又有穿透焊和热传导焊之分。穿透焊的特点主要是熔深更深，焊接速度更快。在汽车的白车身上，有2-4层的焊接钢板，有4mm之厚，因此有更高的焊缝深度要求，对激光能量密度的要求也更高，而穿透焊恰恰适合。当激光在工件表面进行作用时，金属发生快速汽化，并且以蒸汽扩散到熔池中，形成一个蒸汽通道，在通道内，激光发生多次反射，使金属充分吸收激光能量，当产生的蒸汽压力不能够再向熔池扩散时，进入到一个稳定的焊接状态。熔池经过的位置，在蒸汽通道周围形成金属熔液流动，使上下两层板熔合在一起，金属冷却后，便形成一条高强度焊缝。热传导焊主要是利用激光汇聚一点产生的强高温度，熔化钢板，温度高达1490℃，通过热效应进行焊接，这种焊接方式多用于平板的拼焊。
填充焊不对工件本身进行熔化，而是熔化焊丝，主要通过激光的热效应达到效果，并填充到两个工件之间，进行焊接。填充焊过程中产生的热变形小，焊缝美观，多用于汽车顶盖的焊接。最早应用于车身加工的激光工艺是汽车顶盖的激光钎焊技术。
当前激光焊接技术在汽车车身生产中的应用已经成为一种必然趋势，通过激光焊接技术的应用，车身重量得到降低，车身的装配精度得到提高，车身强度得到加强，车身美观，成本降低，为我国汽车制造企业的稳定持续发展提供了保障。同时，激光焊接技术也得到了业内人士的高度关注，激光焊接技术的产业化和规模化的进一步发展，仍然是我们需要努力的方向，从而为推动我国汽车制造业飞速发展而出力。
参考文献：
[1] 陈根余，梅丽芳.激光焊接切割在汽车制造中的应用[J] .激光与光电子学进展，2009，46（9）：17-23.
篇6
近日，全球领先的汽车与智能驾驶技术和服务供应商博世正式在中国市场推出了全新激光焊接单铂金火花塞产品。该款新品采用博世独有的360度连续激光焊接技术，在提高火花塞的耐久性的同时延长使用寿命。此外，极细的中心电极设计，进一步提升了火花塞点火性能，用以满足日趋小型化的新型发动机技术。此次推出的全新激光焊接单铂金火花塞是博世根据目前发动机技术的应用趋势进行产品扩充的最新成果，将主要面向国内中端汽车零部件的售后市场。随着新单铂金火花塞的推出，博世已经形成了完整的火花塞产品线，全面覆盖中高端以及经济型产品，适用于所有主流车型，以满足不同的客户需求。全新激光焊接单铂金火花塞采用博世最新原厂生产技术，以达到最优匹配和最佳性能。作为此次新品的最大亮点，新单铂金火花塞采用博世独有的360度连续激光焊接技术，使中心电极材料紧密结合，拒绝高温熔断。良好的抗氧化性和极高的熔点温度，让电极间隙在整个火花塞的使用过程中，保持不变，提高耐用性并延长使用寿命。
固特异将率先在中国市场投放产品中使用稻壳灰二氧化硅
固特异轮胎橡胶公司近日宣布，已与益海粮油工业有限公司达成稻壳灰二氧化硅供应协议。今年固特异将在由中国普兰店工厂生产，并在中国市场上销售的乘用车轮胎中使用此种二氧化硅。过去两年里，固特异一直在阿克隆创新技术中心研究和测试从稻壳灰中提取的二氧化硅，并发现其对轮胎性能的影响与通过传统途径获取的二氧化硅相当。根据联合国食品农业组织的统计，全球每年收获的稻谷超过7亿吨，稻壳的处理成为一个环境难题。通常情况下，稻壳被焚烧用于发电，以减少运往垃圾填埋场的废弃物。尽管实现将稻壳灰转化为二氧化硅已有多年，但只有在最新转化过程中提取的二氧化硅才达到了足够轮胎使用的较高标准。二氧化硅被用作制造轮胎胎面复合物的增强剂，与传统轮胎增强剂——炭黑相比，二氧化硅降低了轮胎的滚动阻力，而更低的滚动阻力有助于提高车辆的燃油效率。此外，它还能有效提高轮胎的湿地抓地性能，让驾驶者在享受卓越操控的同时又多了一份安全感。
伍尔特推出全能喷剂Ultra 2040
伍尔特作为来自德国的汽车养护企业，提供汽车保养和维修所需的全系列化工产品、工具设备及消耗品。近期，伍尔特推出全能喷剂Ultra 2040含有聚四氟乙烯(PTFE)，全面提升了性能，能对门锁、滚轮、导轨等活动部件进行长效保护，优异的渗透性能够让它渗入螺丝螺母这类容易锈死的连接件，提供和除锈防锈功能。针对电池触点氧化这种电路上的隐患问题，Ultra 2040亦能兼顾到电气触点氧化层的消除，提高导电率，并且具有一定的绝缘能力，可以防止电路短路。除了氧化，水分也是导致电气系统发生故障的一个因素，Ultra 2040具备了除湿功能，可排除车辆电气系统中的水分。、松锈、防锈、除湿、电导、去污，集六大功效于一身的伍尔特全能喷剂Ultra 2040能提供汽车诸多方面的养护。比如点火系统和电子部件除湿保护，车门铰链，清洁、车门开关，座椅导轨，后视镜旋转部位，、保护雨刮臂回转部位，清洁、天窗导轨等。
曼胡默尔推出新型三合一PM2.5空调滤技术
为了满足用户对车内空气质量的要求，曼胡默尔推出新型三合一PM2.5空调滤技术，不仅能更高效地过滤PM2,5，而且对挥发性有机化合物(voc)以及致病菌、致敏物质等空气污染物都表现出优秀的过滤效果。这一新技术集成多重过滤功能，过滤效率比普通空调滤高出一倍以上，为业界空调滤技术树立新的标杆。
曼胡默尔新型三合一空调滤技术采用PM2.5活性炭滤芯，在新风工作模式下，过滤效率比普通空调滤高出一倍以上，短时间使车内PM2.5含量达到中国国家标准，两分钟内将车内PM2.5值降低至每平方米20微克的欧洲标准。曼胡默尔还委托第三方公司在四个大型城市（深圳、上海、成都、北京）车辆多的路段对空调滤的voc过滤功能进行检测，检测显示，空调内循环工作模式会加速车内VOC扩散，新型空调滤能够高效过滤vOc，过滤效率达90%以上，考虑到其在外循环模式中效果更为明显，因此建议开车时使用外循环模式。除了对PM2.5和VOC的过滤功能，曼胡默尔新型空调滤还具有抗过敏功能和抗微生物功能，经第三方机构测试，对花粉、尘螨等过敏原的过滤效率达到94%以上，对致病菌的过滤效率达到98%以上。
艾仕得在中国推出电动汽车专用的高性能绝缘涂料
日前，全球领先的液体和粉末涂料供应商之一艾仕得涂料系统旗下的Voltatex@系列电气绝缘涂料产品在“2015中国上海国际绕线机、线圈、磁性材料、绝缘材料及电机制造展”展出并正式在中国推出。这款为电动汽车度身定制的Voltatex电气绝缘涂料产品旨在满足高速发展的中国电动汽车和公共交通车辆市场对高性能涂料的需求，帮助提升电机和发电机的性能，增强其稳定性，帮助延长其使用寿命。展会期间，专为电磁、绝缘材料、线圈、电机以及变压器制造行业打造的创新型Voltatex浸渍漆也向中国客户展出。艾仕得Voltatex系列绝缘产品涵盖漆包线漆、浸渍树脂及硅钢片漆，主要用于电机、发电机和变压器中。Voltatex漆包线漆可以赋予变频电机更长久的耐电晕寿命；Voltatex浸渍漆能够帮助电机、发电机和变压器降低局放频率、降低局放风险，进而提升电机的局部放电起始电压；而Voltatex系列硅钢片漆则提供优异的粘结性和抗腐蚀性，可为新能源汽车提供更强的导电性能。
威伯科推出多项车辆安全技术创新成果
近日，威伯科控股公司推出众多“行业首创”的重要技术；其中包括：OnGuardACTIVE TM御享 TM、OnLane御正 TM、mBSP TM、OptiRide TM悠行 TM、OptiDrive TM悠控 TM等。OnGuardACTIVE TM御享 TM能探测到前方正在移动、减速或静止的障碍物。这一系统采用了功能强大的77GHz雷达传感器，在各种气候条件下都能保持系统的高性能。OnGuardACTIVE TM能够分析前方最远200米的交通状况，从而尽早发现可能对车辆行驶带来危险的各种情况。并且，它可以采取自动制动措施直至车辆完全停止，有助于防止追尾事故的发生或降低事故损失。OnLane TM御正 TM——基于先进摄像头技术的车道偏离预警系统，可以持续监控车辆在车道标线内的位置。威伯科的OnLane TM是一种先进的辅助驾驶系统，可探测出非司机主动操作情况下的车道偏离情况，并通过视觉和听觉向司机发出警告。因此，这套系统有效提高了司机的注意力，以及车辆行驶和道路的整体安全性。威伯科的OnLane TM完全满足欧盟法规的相关要求和规定。OptiRide TM悠行 TM——电子控制空气悬架技术(ECAS)。可自动进行载荷转移以避免车轴的过载，这有助于减少车辆的磨损和其他运营成本。在某些条件下，威伯科的OptiRide TM可带来高达3%的节油率，同时提供最佳的驾驶性能。
测试显示德国力魔燃油添加剂可节约燃油
降低油耗、减少排放、减少维修、降低成本，这句话可用来总结德国力魔公司与德国南部乌尔姆地区公共事业管理局(swu)所做的为期一年的测试。七辆公交车使用燃油添加剂，完成了44万千米的测试行驶里程。像柏林、伦敦和香港这样的大城市，若使用燃油添加剂，每年可以节约上百万欧元，减少大量的C02/亏染。该试验将力魔超级柴油添加剂(Super Diesel Additive)加入公交车的燃油箱中，有效地去除了沉积在柴油机喷油系统中的沉积物，从而保证燃油更好地燃烧，防止发动机受到腐蚀和磨损，并减少了燃油消耗。在测试阶段，测试车辆油耗降低了3.2%。使用燃油添加剂，使汽车发动机得到了保护，令燃料喷射系统保持清洁。这也意味着维修率减少，发动机使用寿命增加，并最终为客户节省使用成本。
阿克苏诺贝尔推出2015电子解决方案
近日，全球领先的油漆和涂料企业阿克苏诺贝尔面向中国汽车修补漆市场正式推出201 5电子解决方案，旨在通过互联网电子技术为客户提供更高效便捷的服务。其核心线上订购平台“车易涂”能为客户提供涵盖数据分析、订单处理、仓储管理、物流运输等全程服务。电子测色仪Automatchic Vision让数字化配色更精准，调色匹配在车身修补过程中至关重要，色卡等其他传统颜色工具在信息容量、准确性、一致性等方面均有局限。阿克苏诺贝尔的数字化配色系统只需通过简单的车身扫描，便能立刻对车身任何区域的原有颜色进行精准测量和配色。这套先进的系统由两部分组成：Autom8tchic Vision-用于数字化颜色分析的新一代阿克苏诺贝尔手持设备；以及Automatchic智能搜索一能够提供最优配色方案的颜色检索软件。“全景云”完全突破了传统的管理模式，实现了车间进程可视化，能够生动直观地通过各类数据报表来准确地进行跟踪管理。
大陆集团完成对Elektrobit Automotive的收购
近日，大陆集团完成对Elektrobit Automotive公司的收购，该公司之前是位于芬兰赫尔辛基的Elektrobit公司的全资子公司。Elektrobit公司的股东于2015年6月11日批准此次收购，相关的反垄断等待期也已于6月末到期。通过此次收购，作为全球性汽车零部件供应商、轮胎生产商和行业合作伙伴的大陆集团进一步扩展了自己在汽车系统和软件解决方案研发方面的专业能力。Elektrobit Automotive是一家在软件解决方案方面具有高度创新能力的专业公司。在Elektrobit Automotive（包括其合资公司e．solutions GmbH），有大约1900名专业人员为全球领先的汽车制造商和系统供应商开发众多可以实现复杂汽车功能的强大软件解决方案。
头等舱一站式汽车美容快修连锁亮相郑州展会
近日，源自德国的“FIRST-CLASS头等舱一站式汽车美容快修国际连锁”亮相中国（郑州）汽车后市场博览会。德国雷卡汽车光洁保护用品公司成立于1986年，注重研发生产汽车美容、汽车深化保养等高科技产品，其产品及子公司遍布全球。德国雷卡中国总为头等舱（沈阳）汽车服务连锁股份有限公司。德国雷卡继“LK-2000”车体镀膜火爆热销之后还了先后研发出的系列产品如“LK-1OOO”无划痕洗车宝等系列产品。头等舱一站式汽车美容快修连锁登陆中国，受到业内诸多企业的关注并在展会现场进行签约加盟。
CIAPE联手中国汽车后市场联合会培育国际化平台
近日，中国国际汽车商品交易会(CIAPE)组委会和中国汽车后市场联合会战略合作签约仪式在北京举行。这是201 5年中国国际汽车商品交易会打造中国汽车产业链国际化交易平台，深入服务汽车后市场领域的重要举措。中国汽车后市场联合会秉承“创新、发展、国际化”的理念服务汽车后市场，和中国国际汽车商品交易会“打造中国汽车产业链国，际化平台”的理念相得益彰，双方将携手培育中国国际汽车商品交易会后市场板块。据悉，双方此次达成长期战略合作，将开创汽车后市场领域新局面。另外，CIAPE汽车检测维修设备馆周期活动协调会也在近期召开，来自中国后市场联合会、《汽车维修与保养》杂志社等30位代表参会，研究落实中国国际汽车商品交易会汽车检测维修设备馆同期活动方案。
德国斯德格牵手北巴传媒大举进攻中国汽车后市场
斯德格(stop+go)是来自德国的知名的、专业的汽车维修连锁品牌，于1990年由大众集团创建，目前在德国、瑞士以及意大利都有其维修门店。斯德格德国的管理层拥有在汽车维修、配件采购、培训、IT和物流等领域超过30年的丰富经验。北京巴士传媒股份有限公司是大型国有企业北京公交集团控股的上市公司，公司在汽车服务行业拥有从驾校、4S店、维修、租赁和汽车报废完整的产业链条，在北京市场上有着强大资源优势。中鼎富宁轩与德国斯德格牵手合作已近一年。中鼎斯德格在斯德格德国的全力配合下在配件、IT系统、培训和库房等方面事无巨细、精心筹备，并于2015年6月16日与北巴传媒举行了战略合作签约仪式，强强联合旨在进攻中国汽车售后市场。目前，中鼎斯德格在中国汽车后市场上已经拥有7家加盟店，年底规划为60家，接下来的三年在全国计划拥有500家加盟店；仅北京就规划为9～10家。
海拉留易召开2015经销商大会
近日，海拉贸易于大理隆重举行了2015年度海拉贸易经销商会议，来自全国各地逾百家经销商参与了此次年度盛会。海拉贸易总经理Lionel Vautrin与道氏集团全球总裁Jesus Dolz共同启动了海拉一道氏的战略合作，向来宾诠释了海拉未来与道氏的合作及发展方向。海拉贸易副总经理庄晨与京东汽车用品事业部总监郭晓博共同揭开了“海拉一京东020门店战略合作“项目，这也意味着扩大网上销售的同时整合线下资源，为线下快修店带来客流量。
篇7
1试验条件及方法
试验中的蒙皮材料为6156铝合金，长桁材料为6056铝合金，蒙皮和长桁厚度均为1.8mm，填充焊丝材料为直径为1.2mm的ER4047铝合金焊丝，它们化学成分及含量如表1所示。试验所采用的2台激光器为德国ROFIN-SINAR公司生产射频激励扩散冷却CO2激光器，最大输出功率分别为3kW和4kW，波长为10.6μm，最小光斑直径均为0.16mm，模式均为TEM01，其能量分布为高斯模式。送丝系统采用奥地利福尼斯（Fronius）送丝系统，送丝速度在0.03~9.99m/min范围内精确可调，保证焊丝匀速平稳地送达焊接位置。拉伸试验在Instron5500R电子万能材料试验机上进行。
2断裂行为试验结果
基于前期工艺研究获得优化的工艺参数基础上，重点开展T型接头的断裂行为测试及评价研究工作。包括拉伸性能、剪切性能等静载性能，其中拉伸性能包括：纵向拉伸性能（沿桁条方向的拉伸）和横向拉伸性能（沿蒙皮方向的拉伸）两种拉伸形式，拉伸速度均为2mm/min。
2.1纵向拉伸
纵向拉伸试件及其尺寸如图1所示。对纵向拉伸试验后的断裂件进行分析。焊缝熔深不同，纵向拉伸断裂的形式不一样。通过试验研究发现焊：T型焊接接头在纵向拉伸下，主要有2种断裂形式，如图2所示。焊缝的断裂形式、路径和焊缝的熔深存在很大的关系：（1）当焊缝的熔深小于等于蒙皮厚度的1/2时，其断裂形式如图2（a）所示，焊缝裂纹在焊趾处形成之后，沿着焊缝的下熔合线扩展，最后贯穿下熔合线断裂；（2）而当焊缝的熔深大于蒙皮的厚度1/2时，其断裂形式如图2（b）所示，焊缝裂纹在一侧焊趾处形成之后，裂纹沿下熔合线附近扩展，到达熔池底部之后，断裂于蒙皮母材。以上2种断裂形式中，无论以何种方式断裂，均起裂于蒙皮的焊趾处，且这2种断裂的机制一致，其断口形貌扫描电镜图如图3所示。可以发现：整个断口由中心部位大量聚集的韧窝区和试样边缘少量平坦的剪切区组成，是金属韧性断裂2种宏观断裂模式——韧窝断裂模式与剪切断裂模式的组合。
2.2横向拉伸
横向拉伸试验中，焊缝的断裂形式与焊缝的熔深同样存在的很大的关系：（1）当焊缝的熔深小于等于蒙皮厚度1/2时，其断裂形式如图5（a）所示，裂纹在焊趾处形成后，沿下熔合线扩展至最大熔深处后，再反方向断裂于蒙皮母材；（2）当焊缝的熔深大于蒙皮厚度1/2时，其断裂形式如图5（b）所示，裂纹在焊趾处形成后，焊缝沿下熔合线扩展到达熔深最大处，依然按照原来的方向断裂于蒙皮母材。以上2种断裂形式中，无论以何种方式断裂，均起裂于蒙皮的焊趾处，且断裂机制也一致。横向拉伸试验的断口扫描电镜图如图6所示。从断口的扫描电镜照片发现，焊缝处断口为韧窝断裂，但是韧窝较浅，且存在明显的塑性断裂，但其间也包含一定的脆性断裂；而焊缝边缘的断裂其实呈现的是母材的断裂形式。
2.3剪切性能
剪切试件及其尺寸如图7所示。不同于纵向拉伸和横向拉伸，T型接头的焊缝剪切断裂形式与焊缝的熔深不具有关联性，其断裂形式只有一种，如图8所示。T型接头剪切时起裂于蒙皮焊趾处，之后沿下熔合线附近扩展达到最大熔深处，T型接头沿蒙皮母处断裂。断口的扫描电镜图如图9所示。此断裂形式主要是脆性断裂，尤其是焊缝与桁条的结合部位，如图9（b）所示，无韧窝存在主要是解理断裂，此为脆性断裂，而焊缝中心部位为韧窝断裂，但是韧窝较浅。而图9（d）为母材的断裂，和图6（c）一致。
3断裂原因分析
通过对上述3种断裂行为检测结果对比发现，在2种拉伸及剪切试验中，材料断裂发生在蒙皮材料和焊缝之间的熔合区（及下熔合线区），所以下熔合区是焊缝强度的薄弱区。故对比焊缝的上、下熔合线区的金相组织，进行微观组织分析。从图10（a）~（b）可以看到在焊缝的熔合区靠近上、下熔合线附近，皆有沿熔合线垂直生长的柱状晶，这是因为在焊接过程中形成的焊接熔池存在一定成分过冷区，晶体成长较快，柱状晶前沿向熔池液相中凸出，并深入液相内较长距离，故柱状晶较长。当晶粒生长继续向熔池中心推进时，液相内部产生新的晶核。由于这些晶核周围所处状态相同，可以自由成长，因而形成了几何形状几乎对称的等轴晶粒。图10（a）与（b）不同的是热影响区。图10（a）上熔合线的热影响区中，未能看到明显的晶粒晶界，这说明合金元素未能在晶粒晶界处有效析出；而图10（b）可以看到下熔合线的热影响区晶粒尺寸比靠近下熔合线的焊缝所形成的柱状晶要大，而且晶粒的晶界非常明显，这说明合金元素在晶界处大量析出。通过分析上下熔合线微观组织的差别，可发现上熔合线附近的6056母材不但晶粒细小，而且有大量的亚晶粒。而下熔合线附近的6156母材晶粒粗大，而且晶界明显。因此，上熔合线区的强度会比下熔合线区大；同时，对于T型接头结构，焊缝的焊趾处往往也是应力集中的区域[7]。在上述2种原因的共同作用下，以上3种断裂行为检测中，断裂均起裂于焊缝焊趾处，沿着下熔合线扩展的方式断裂。在上述分析的基础上，检测T型接头不同区域的显微硬度。T型接头显微硬度及测定位置表2所示。可以发现：焊缝区域的硬度（94HV）低于长桁（114HV）及蒙皮（152HV），且上下熔合区的硬度软化现象非常明显，其中蒙皮侧的熔合区的硬度低于长桁侧的熔合区的硬度，这也充分证明，蒙皮侧的熔合区是整个焊接接头的薄弱位置。
4结论
篇8
主办单位：辽宁省广播电视局
时间：2005年5月19-22日
地点：辽宁广播电视大厦 联系人：崔文宝
电话：024-22505699、22505799
传真：024-22505400、22505899
展会简介：本届展会以促进东北地区数字电视广播信息通信产业快速发展为目标，全力打造独具特色的中外合作区域性名牌展会。参展单位在300家以上；广播电视信息产业国内外大型知名企业不少于60家，本地区运营商30家；韩国电视台、电视节目制作商、数字电视和设备制造商40家。展览面积24880平方米，共1288个国际标准展位，分为六大展区。
第九届南方国际广播电视与通信网络设备展览会
主办单位：广东省广播电影电视局
南方广播影视传媒集团、美国克劳斯公司
时间：2005年5月25－27日
地点：广州锦汉展览中心首层
电话：020- 36234779、36234442、36234431
传真：020-36234404E-mail： xiao-lily@163.省略
网址：省略
参展范围：连接器接插件（端子、插头、插座、针等）； 电线电缆线缆附件及材料；线缆专用机械设备（剥皮机、压着机、注塑机、喷码设备、加工设备、检测设备等）；光纤光缆 光纤光缆专用设备（着色机、带纤机、研磨机、测试仪表等）。
亚洲国际广播与多媒体科技展览会与研讨会
时间：2005年6月15日地点：新加坡国际展览中心
电话：+65 6738 6776传真：+65 6732 6776
网址：省略/
参展范围： 围绕整个电子媒体业，内容涵盖从电子媒体内容制作到管理和。各种制作和后期制作技术、产品和服务，如计算机图形、音频设备、交互电视系统、自动化设备以及其它都将分别在有线与卫星、专业音频技术和计算机图形与动画三个专业展区展示。
2005中国国际信息通信展览会
时间：2005年6月22－25日
地点：上海国际展览中心
电话：021-62472423、62792828
传真：021-65455124
E-mail：
网址：省略
参展范围：通信运营服务、通信交换技术与设备、通信传输技术与设备、通信终端技术与设备、计算机硬件设备与软件产品、数据通信与网络技术及相关产品、互联网服务及内容提供、邮政技术与设备、办公自动化、信息家电、消费类电子产品、终端配套设备、通信电源、仪器仪表、机房用品等。
2005中国国际多媒体通信技术及应用展览会
主办单位：中国国际经济技术交流中心
《中国多媒体视讯》杂志社
时间：2005年6月23-25日
地点：中国国际展览中心2号馆和3号馆
电话：010－85805916、85891275、85804750、85804751
传真：010-85801475
E-mail：zhanhui@cmvc.省略网址：省略
参展范围：包括视频通信系统、音频通信系统以及其它会议室设备。
第九届大连国际信息技术暨通信展览会
主办单位：中国国际贸易促进委员会、大连市人民政府
时间：2005年7月13日地点：大连星海会展中心
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篇9
关键词：异形；厚板；焊接技术；钢构件；质量；
中图分类号：P755文献标识码： A
Tianjin Hang Lung Plaza Project Special Thick Plate Welding Technology
Abstract: Steel structure due to its many advantages, including light weight, short construction period, strong adaptability, aesthetically pleasing, easy maintenance, etc., its application is more and more widely. Light steel steel structure in our country, high-rise steel structure, space steel structure, bridge steel structure industrial and civil buildings, and residential steel structure, etc, have sprung up all over the country. YingJianZhu modelling, meanwhile, the complex requirements, construction steel structure in the "alien", "plate" becomes a lot of use, such as the Beijing national stadium (bird's nest) and the maximum thickness of a typical engineering steel of 110 mm, because the modelling of the special-shaped steel bonded hook enables the city added and a beautiful beautiful scenery line. A large number of steel structure engineering using special-shaped plate, promote the development of the welding technology and steel hook, but also enrich the scope of construction steel.
Key words: Abnormity; Thick plate; Welding technology; Steel members; Quality;
1前言
天津恒隆广场工程因其独特的造型，使得钢结构的异形和厚板焊接成为施工技术的难点和质量控制的重点。本工程异型厚板钢结构主要体现于现场的弧形主肋钢结构工程、中庭和西中庭的钢结构工程等三个代表性的钢结构异型厚板结构工程。西中庭钢结构钢柱为Φ900×35型钢管柱，钢梁为变截面箱型结构，最大截面：900×1000，构件最大单重43.6t，最大跨度23m，钢梁采用分节拼装，整体吊装方式，所以对拼装焊接部位与安装焊接部位焊缝质量要求高，加工厂选用全自动CO2保护焊与半自动CO2保护焊，现场安装焊接器材选用半自动CO2保护焊。
2天津恒隆广场工程概况
天津恒隆广场位于天津市和平区，建筑面积25万平方米，地上6层，地下3层。
3异形厚板钢结构焊接关键技术
3.1异形焊接
3.1.1弧形主肋和西中庭等异形钢结构构件在现场焊接前因拼装、定位、对接难度增加而导致其焊接难度增大。首先要解决这一问题，现场的专业吊装工和专业测量工将根据现场的每一个构件进行提前技术复核和技术准备。
3.1.2异形构件吊装定位拼装完成后，采取防偏位的马板焊接固定，钢丝绳斜拉等各项措施确保在焊接过程中不会出现任何因此而造成的外力对焊接应力的损失。
3.2厚板焊接
3.2.1厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大，焊接时间长，热输入总量高，构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大，焊后应力和变形大。焊接施焊过程中，易产生热裂纹与冷裂纹。 厚板在焊接前，钢板的板温较低，在开始焊时，电弧的温度高达1250～1300℃，厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀，使得焊缝热影响区容易产生淬硬——马氏体组织，焊缝金属变脆，产生冷裂纹的倾向增大，为避免此类情况发生，厚板焊前必须进行加热。
3.2.2定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
3.2.3多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，摆宽道焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。
3.2.4焊接过程中的检查：厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。
3.2.5厚板对接焊后，应立即将焊缝及其两侧各100～150mm范围内的局部母材进行加热，加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250～350℃后用石棉铺盖进行保温，保温2～6h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。
3.2.6厚钢的超声波检测应在焊后48h或更长时间进行。如进度允许，也可在构件出厂前再次进行检测，确保构件合格，以免延迟裂纹对工件的破坏。
4厚板焊接变形与焊接应力的控制
4.1在焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形。实际生产中，为控制变形，往往先焊正面的一部分焊道，翻转工件，碳刨清根后焊反面的焊道，再翻转工件，这样如此往复。一般来说，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝。同时在施焊时要随时观察其角变形情况，注意随时准备翻身焊接，以尽可能地减少焊接变形及焊缝内应力。另外，设置胎模夹具，对构件进行约束来控制变形，此类方法一般适用于异形厚板结构，由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异，在自由状态下，尺寸精度难以保证，这就需要根据构件的形状，制作胎模夹具，将构件处于固定的状态下进行装配、定位、焊接，进而来控制焊接变形。
4.2选择与控制合理的焊接顺序，即是防止焊接应力的有效措施，亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。根据不同的焊接方法，制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。
4.3构件焊接时产生瞬时应力，焊后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是客观规律。一般在制作过程中重视的是控制变形，往往采取措施来增大被焊构件的刚性，以求减小变形，而忽略与此同时所增加的瞬时应力与焊接残余应力。对于刚性大、板材厚的构件，虽然残余变形相对较小，但会产生巨大的拉应力，甚至导致裂纹。在未产生裂纹的情况下，残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致构件失稳、变形甚至破坏。因此焊接应力的控制与消除构件在制作过程中显得十分重要。
4.4控制应力的目标是降低应力的峰值并使其均匀分布。
4.5在焊接较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。
4.6在焊接过程中为了减少焊接热输入流失过快，避免焊缝在结晶过程中产生裂纹，当板厚达到一定厚度时，焊前应进行预热，对焊缝周边一定范围内进行加热，加热温度视板厚及母材碳当量（CE）而定。
4.7当构件上某一条焊缝经预热施焊时，构件焊缝区域温度非常高，伴随着焊缝施焊的进展，该区域内必定产生热胀冷缩的现象，而该区域仅占构件截面中很小一部分，此外的部分母材均处于冷却（常温）状态，由此对焊接区域产生巨大的刚性拘束，造成很大应力，甚至产生裂纹。若此时在焊缝区域的对称部位进行加热，温度略高于预热温度，且加热温度始终伴随着焊接全程，则上述应力状况会大为减小，构件变形亦会大大改观。 虽然采取一定措施可控制焊接应力，但是大多数厚板构件焊完后仍然存在相当大的应力，需在构件完工后在其焊缝背部或焊缝二侧进行烘烤以消除残余应力。
5异形厚板焊接施工效果评价
随着钢结构的广泛应用，大跨度钢结构施工技术成为研究热点，相应的异型厚板焊接技术得到了推广，通过异形厚板焊接技术的实践应用，焊接合格率由87.5%提升至98.3%。为了进一步提升焊接质量，我们要对焊接过程进行更加严格的监控，严格按照规范与规程进行指导。
参考文献
篇10
关键词 生态移民区；旱作节水；推广应用；成效；宁夏西吉
中图分类号 F323.3；S274.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）24-0223-02
西吉县位于宁夏回族自治区南部，六盘山西麓，属黄河上中游黄土高原腹地丘陵沟壑区。是宁夏农业人口第一大县和国家级贫困县，耕地面积16.13万hm2。属典型的温带大陆性季风气候，处于干旱地区。年日照时数2 322 h，年均气温5.3 ℃，无霜期100～150 d。光热资源丰富，水资源匮乏。近年来，宁夏实行生态移民工程，西吉县是生态移民的主要地区，由于该县耕地多为旱作农田，土壤贫瘠，中低产田比重大。同时，农业经营粗放，农业节水技术普及率低，农作物产量低而不稳，但光热资源充足，昼夜温差大，对提高农作物产量和品质较为有利。当地降水的基本特征是：年均降水量少，年际变化大，年内分布不均，暴雨集中，易造成水土流失。一般降水量在350～450 mm，且主要集中在7—9月，约占全年总降水量的60%以上。冬春少雨雪，易发生春旱，夏秋雨季以暴雨形式出现，降雨造成严重的水土流失和洪水灾害，农作物对降水有效利用率低。冬春季节和少雨年份降水稀少，多为＜5 mm的无效降水，农作物难以利用。干旱缺水成为制约当地农业生产的最主要因素之一。因此，如何提高水资源利用率、改善农业生产条件是缓解项目区水资源供需矛盾，是确保移民“搬得出、稳得住、能致富”的关键[1-2]。多年的农业生产实践证明，在西吉县干旱片带种植的农作物中，地膜马铃薯、玉米等作物具有较强抗灾、避灾性能，其产量高，比较效益明显；同时，地膜马铃薯、地膜玉米生长期正是全年降水量最集中的时段，非常适宜发展旱作节水农业，可有效提高搬迁安置点移民土地的利用率，更好地解决搬迁移民生产、生活困难等问题。
1 旱作节水技术的推广应用
（1）对移民区的土地实行平整，建成旱作梯田。
（2）在生态移民区内，打机井、建水库、建集雨场、窖，充分利用水资源。
（3）以机井和水库为水源，配套相应的管道。其灌溉方式为布设干管、支管2级管道，田间通过给水栓接移动软管进行灌溉，采用“移动软管+沟灌（或小畦灌）”的节水灌溉技术模式。
（4）对移民区旱作农田推广秋覆膜、春覆膜，利用项目支撑，确保覆膜覆盖率达85%以上。
（5）示范推广集雨布灌配套技术，在项目实施后积极引进和示范推广秋季双垄面全覆膜集雨沟播技术、微集水（垄盖膜际）栽培等集水补灌技术。
（6）推广以地膜马铃薯为纽带的立体复合种植技术，立体复合种植是深化马铃薯地膜覆盖栽培技术的重要途径。充分利用地膜覆盖马铃薯宽窄行种植的特点，在宽行套种大豆、白芸豆、蚕豆、豌豆、扁豆，以提高光热资源的利用率和土地利用率，增加单位面积产量、产值，有效提高土壤肥力。
（7）开展移民技能培训，在生态移民区建立旱作节水农业、设施农业、庭院经济等科技示范基地，组织一批科技特派员定向定点开展技术服务，重点推广普及节水灌溉、覆膜种植、品种改良、温棚养殖、疾病防治等技术。实施生态移民专项培训援助工程，定期举办农民科技培训班和农村劳动力转移就业技能培训班，使每户移民都能掌握旱作节水种植、设施农业种植等实用技术。
2 取得的效益
（1）经济效益。通过推广旱作节水农业，使生态移民区耕地得到改良，灌溉保证率及土地生产率明显提高，移民收入比原先增长50%以上，经济效益十分显著。
（2）社会效益。通过实施县内生态移民安置区旱作节水农业项目，使旱作节水农业的理念逐步为移民群众接受。农民不断实践和发展节水农业，采取各种工程和生物措施，大大提高了水资源利用率。项目实施后，有效改善了安置区移民生产生活条件，增加粮食产值和移民收入，对加快移民脱贫致富和促进项目区经济社会全面发展意义重大。
（3）生态效益。通过项目实施，采用保护性耕作措施，提高土壤肥力和保水蓄水能力，提高降水利用率，改善土壤生态环境和提高土壤生产能力。可减少水土流失和土地退化，改善区域生态环境。
3 体会
在移民区推广利用旱作节水技术，是有效缓解旱作区农业水资源供需矛盾、提高水资源利用率和抗旱减灾能力、实现从根本上解决移民贫困问题和改善生态目标的重要途径，也是发挥项目区农业资源优势、加快特色农业产业发展步伐、促进项目区农业再上新台阶、增加移民收入和消除贫困的有效举措，是构建和谐社会的需要。同时，加快农作物种植结构调整步伐，促进传统农业向现代农业的转变，增强农业抗御自然灾害能力，增加农民收入，使旱作节水农业工程长期稳定发挥效益。通过旱作节水农业的实施，完善旱作节水农业技术模式体系；进一步提高移民区群众的生产积极性，实现“三个提高”，即提高旱作节水农业区的抗旱、减灾、避灾能力，提高降水利用率20%以上，提高降水保蓄率30%以上；缓解移民区资源型缺水的紧迫性，缓解季节性干旱对农业生产的威胁；形成区域地膜马铃薯、玉米等特色优势产业；有效增加移民的经济收入，把移民区建成全县旱作节水农业建设的典型示范区[3-5]。
4 参考文献
[1] 杨发，陈彩芳.宁夏旱作节水农业现状、问题及对策[J].宁夏农林科技，2012，53（1）：59-60.
[2] 宁夏中部干旱带和南部山区覆膜保墒集雨补灌旱作节水农业建设规划提要[EB/OL].[2012-09-26].http：///view/3784609.htm.
[3] 马金虎，杜守宇，杨发，等.宁夏旱作节水农业技术的发展现状及应用前景[J].宁夏农林科技，2007（5）：75-76，198.
