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LBW焊

LBW(Laser Beam Welding),激光焊的英文缩写,即利用激光的高能量密度熔化工件焊缝以实现焊接的过程。

激光焊的原理

激光对金属材料的焊接,本质上是激光与非透明物质相互作用的过程。这个过程及其复杂,微观上是一个量子过程,宏观上则表现为反射、吸收、熔化、汽化等现象。
(1) 光的反射及吸收
当能量为
E_0
的激光照射到材料表面时,部分能量被反射,部分能量被吸收,对材料透明,还有部分被反射。当激光垂直入射时,金属表面反射比
\rho_R
\rho_R=\frac{\left(n-1\right)^2+K^2_{ }}{\left(n+1\right)^2+K^2}
式中,n为折射率;K为金属表面的吸收系数
(2) 材料的无损加热
金属对激光的吸收实际也是光能向金属的传输。一旦激光光子入射到金属晶体,光子与电子发生非弹性碰撞,光子将其能量传递给电子,是电子有原来的低能级跃迁到高能级。与此同时,金属内部的电子间也在不断地互相碰撞。每个电子两次碰撞间的平均时间间隔为
10^{-13}
s的数量级,因而,吸收了光子并处于高能级的电子将在与其他电子的碰撞以及与晶格的互相作用中进行能量的传递。光子的能量最终转化为晶格的热振动能,引起材料温度的升高,并以热传导的方式向四周或内部传播,改变次材料表面及内部温度。

激光焊的类型及其应用

(1)激光焊的类型 根据激光对工件的作用方式,激光焊接可分为脉冲激光焊和连续激光焊。在脉冲激光焊大量使用的脉冲激光器主要是YAG( Yttrium Aluminium Garnet-----钇铝石榴石 )激光器。若根据激光对材料的加热机制和实际作用在焊件上的功率密度,激光焊接可分为热传导激光焊( 功率密度小于
10^5W
/
cm^2
)和深熔激光焊( 功率密度大于等于
10^5W
/
cm^2
)。
(2) 激光焊接的应用
在航空航天的应用:发动机壳体、风扇机匣、燃烧室、流体管道、机翼隔架、电磁阀、膜盒等。
在航海的应用:舰船钢板拼焊。
在石化油的应用:滤油装置多层网板。
在电子仪表的应用:集成电路内引线、显像管电子枪、全钽电容、速调管、仪表游丝、光导纤维等。
在机械行业中的应用:精密弹簧、针式打印机零件、金属薄壁波纹管、热电偶、电液伺服阀等。
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- 来自原声例句
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