焊接是常用的連接技術-金屬熔化融合分析顯微鏡
焊接
焊接是常用的連接技術之一。在焊接方法類別中,激光焊接屬于一種熔
焊技術,即將原材料熔化后融合在一起。激光在焊接過程中主要作為一個
具有高能量密度的熱源。與其他焊接方法相比,激光焊接可以將光束聚焦
在幾個毫米的范圍內,從而將加熱引起的變形控制在最小范圍。
在航空航天工業中,激光焊接主要用來連接主體結構上兩種相同或不
同的金屬,并能提供高連接強度。用這種方法來連接金屬部件可以減輕機
體重量,與之相比,傳統機械式連接法如螺栓、螺母連接就顯得不重要了
。目前,由于激光焊接適用于各種航空航天工業結構部件中的合金材料,
所以日益受到關注。
激光焊接原理
當激光束入射到目標材料上時,能量將由光束向材料表面轉移。如圖6所
示,能量轉移存在兩種模式:熱傳導模式和小孔模式。激光深孔穿透焊接
機理與電子束焊情況十分相似,兩種方法中能量都是通過“小孔”形式進
行轉移的。當光束能量密度足夠高并引起基體材料蒸發時,洞口的蒸氣壓
會迫激光束使熔化金屬沿著孔壁向上運動,此時就可能會出現這種小孔模
式。這時孔的作用就類似于一個黑體,在增加對激光束吸收的同時也促進
了熱量向材料深處的擴散。反觀大多數傳統焊接工藝,能量僅由工件表面
吸收,然后只能通過熱傳導轉移到內部。