激光焊接范文

導語：如何才能寫好一篇激光焊接，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：激光焊接；焊接性能

中圖分類號：TB756 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0016-03

傳統的焊接方法一般都有焊接溫度高、工藝過程復雜、焊接條件苛刻等特點，特別是高的焊接溫度，容易帶來許多問題，如對材料的物理性能（如熱膨脹系數）的不匹配更為敏感，或者可能引起工件變形甚至材料的有些性質（如光學性質）喪失或改變。對于非金屬材料的連接，傳統的方法有釬焊、熱壓擴散焊等。現在又發展了許多新技術，包括摩擦焊、電子束焊接、超聲波焊接、中性原子照射法等。比如對玻璃與金屬的封接，傳統的方法采用熔接或者膠接。熔接溫度高、接頭應力高，而膠接連接強度不高、不耐腐蝕、容易老化等。

現代激光焊接技術已經有了較大的發展，激光焊接是一種利用激光束與材料相互作用的原理來實現材料固態連接的一種焊接方法，在某種程度上可以克服一些傳統方法存在的問題。

1 激光器

1960年，世界上的第一個激光束利用閃光燈泡激發紅寶石晶粒所產生，因受限于晶體的熱容量，只能產生很短暫的脈沖光束且頻率很低。雖然瞬間脈沖峰值能量可高達10～6瓦，但仍屬于低能量輸出。使用釹（Nd）為激發元素的釔鋁石榴石晶棒（Nd：YAG）可產生1～8 kW的連續單一波長光束。YAG激光波長為1.06 um，可以通過柔性光纖連接到激光加工頭，設備布局靈活，適用焊接厚度0.5～6 mm的焊接件。使用CO2為激發物的CO2激光（波長10.6 um），輸出能量可達25 kW，可做出2 mm板厚單道全滲透焊接，工業界已廣泛用于金屬的加工上。

激光焊接屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。激光束可由平面光學元件（如鏡子）導引，隨后再以反射聚焦鏡片或元件將光束投射在焊縫上。激光焊接屬于非接觸式焊接，作業過程不需加壓，但需使用惰性氣體以防止熔池被空氣氧化，填料金屬偶有使用。激光焊可以與MIG焊組成激光MIG復合焊，實現大熔深焊接，同時熱輸入量比MIG焊大為減小。

Nd：YAG激光器的結構由全反射鏡、工作物質、玻璃套管、部分反射鏡、聚光鏡、氙燈、電源等組成。當電源打開后，氙燈為工作物質提供光能，玻璃套管濾去氙燈發出的紫外線，聚光鏡將氙燈發出的光能聚集在工作物質上。激光在諧振腔內來回反射共振，激光能量得到加強和改善。當激光能量密度達到部分反射鏡界限時，透過部分反射鏡發射出激光。其中工作物質是激光器的核心，將氙燈中部分光能轉換為相干光。固體激光器的結構示意圖如圖1所示。

2 激光同金屬材料間的相互作用

金屬材料中存在著大量的自由電子，這些自由電子在受到光頻電磁波的作用時，會被強迫振動而產生次波。而這些次波又會形成較弱的透射波和強烈的反射波。透射波部分在很薄的金屬表層被吸收，造成激光在金屬表面具有較高的反射比。而特別對紅外光而言，其光子的能量較相對較低，光頻電磁波僅只能對金屬中的自由電子起作用。對光子的能量較高的紫外光或可見光來說，由于金屬中的束縛電子的固有頻率處在紫外光或可見光頻段，因而能對金屬中的束縛電子發生作用。對束縛電子的作用，使金屬的反射能量降低、透射能力加強，增強了金屬對激光的吸收，使金屬呈現出某非金屬的光學性質。

對于波長為10.6 μm的紅外波和波長為0.25 μm的紫外波的測量結果表明：光波在各種大多數金屬中穿透的深度能達到10 nm的數量級。其吸收系數大約為105～106 cm-1。

在激光光束的作用下，大多數金屬的光學性質會發生改變。輻射作用下，可以得到在通常情況下它們的反射系數會相應減小的結果。實質上這是一種熱效應，正是這種熱效應使的金屬對熱損耗變得很敏感。在紅外波段，當反射系數較大時，熱損耗更是如此。一般情況下，材料的吸收特性是通過計算發射率來進行推導的，這是因為材料的發射率？著？姿？姿（T）通常是由下式給出的：

？著？姿（T）=1-R（T）（1）

式（1）中，λ為波長；Rλ為反射率；T指的是材料表面溫度數值。一般來說，？著？姿（T）是隨λ和T的變化而改變。

假設有一種表面沒有氧化金屬材料，若將其且置于真空中，則可通過公式計算其發射率。垂直入射時，材料的發射率為：

？著？姿（T）=（2）

式（2）中，K2為消光系數；n1為復發射率的實部。對該金屬材料來說，K2和n1均是λ和T的函數。

一般來說，電子與晶格的相互碰撞時間很短。所以，整體上金屬的反射系數存在隨溫度升高而減小規律。另外，熱金屬相對冷金屬較活躍，由于金屬表面存在的化學反應（如氧化等），容易發生反射率不可逆的變化規律，但在高真空環境下，除此規律不可應用。

當前，可靠的實驗數據相對還比較少見，特別是在熱金屬的反射系數方面。但在紅外波段，我們可以獲得如下述描述，即認為金屬的總吸收系數可由三大部分組成：自由電子（fe），帶間躍遷（ib）和表面效應（surf），亦即：

1-R≈（1-R）（fe）+（1-R）ib+（1-R）（surf）（3）

但是，關于式中后兩項同溫度間的依賴關系，這里并沒有系統而全面地論述，它們賴于能帶所處的能態、能帶精細結構、表面金屬的反應能力。然而，在假設自由電子的密度與溫度無關的條件下，我們可以將自由電子項與直流電導率σ0的溫度關系聯系在一起，而后者常是已知的。

金屬材料的發射率與溫度、金屬電阻率有關，可用下式進行計算：

？著？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為20 ℃時的電阻率；？酌為電阻率隨溫度變化的系數；T為溫度。

工件對激光束能量的利用率決定于吸收率，金屬對光束的吸收率越大，激光釬焊越易進行。材料對激光束的吸收主要取決于激光的波長、材料電阻系數和材料的表面狀態。

研究表明，在金屬熔化以前，吸收率隨溫度的增加而增加；當溫度達到熔點時，吸收率急劇增加。多數金屬在熔化時其導電率急劇減小，減小到常溫時的1/2～1/3，這必然會導致反射率與導熱率的突變。

3 激光同非金屬材料間的相互作用

3.1 非金屬材料吸收激光時的反應

非金屬與金屬大為不同，它對激光有較低的反射比，相反對應的吸收比相對較高。對應不同結構特征非金屬，對不同波長激光具有強烈的選擇性。

在沒有收到激發時，半導體與絕緣體僅存在束縛電子，其中束縛電子不僅具有一定的固有頻率v0，同時其值由電子躍遷時的能量變化E決定，且有：

v0=E/h，

其中h為普朗克常量。但是當材料內束縛電子的固有頻率等于或約等于入射光波頻率時，內部束縛電子會發生強烈諧振，輻射出次波，形成較強的透射波和較弱的反射波。但在該諧振頻率周圍，材料的反射比和吸收系數都是增加的，出現反射峰值和吸收值峰；而在其它頻率下，如果是均勻的半導體或絕緣體，按其本性應該是透明的，且具有較低的反射比，較小的吸收系數。

一般情況下，半導體具有多個諧振頻率，并以其中價帶電子向導帶躍遷產生的諧振最為重要。這種躍遷常叫做本征吸收或本征電離，又稱為電子的帶間躍遷。受激光照射時的半導體中，處于價帶的電離會因吸收光子而受激躍遷到導帶。電子躍遷時，根據有無聲子的帶間躍遷，可將躍遷分為間接躍遷和直接躍遷。這兩種要求最小光子能量應均等于禁帶寬度的能量。然而，當帶間躍遷產生足夠多的載流子對時，他們會反過來影響被照射材料物質對激光的吸收。其中，半導體的的禁帶寬度應對于可見光或紅外光光譜，而絕緣體的禁帶寬度應于對紫外光光譜。此外，在熱或光的作用下，濃度較高的半導體自由載流子，會呈現出某種金屬的光學性質。

除電子躍遷外，大多數非金屬當然也可以通過有機物分子間的相對振動或者晶體點陣來進行能量耦合。

3.2 激光與透明固體的作用

光束能夠引起得固體光學的性質的所有變化，可以將其歸結為三種，可從按照輻照度增大的排列順度。它們分別是：

①熱的產生導致材料的電子性質或密度發生改變，其中有關的效應是：透明介質中間的熱自聚焦，以及金屬和半導體中的“熱逃逸”現象。

②絕緣體和半導體中發生的自由載流的光學現象，是由碰撞電離或帶間躍遷引起的，導致明顯增大吸收系數，甚至會有可能引起嚴重的爆炸性的材料損傷。

③強光束的電場使整個分子或電子軌道發生非線性畸變自聚焦和多光子吸收等許多非線性光學現象，都是由電場效應而引起的自聚焦。而僅只有滯后部分的脈沖能經歷自聚焦，能有效地抑制短脈沖自聚焦出現的方法是馳豫效應。

另外，自聚焦并不僅只局限于窄的高斯光束，如果能夠調制足夠好的光束橫截面，則任意一種直徑的高斯光束都會產生自聚焦，使眾多夠強的峰值功率，可以彼此獨立地產生自聚焦而導致寬的強光束，并會在非線性介質中，形成許許多多細小的絲狀路徑。

在激光同材料相互間作用時，激光引起的沖擊力和吸收能量的材料都將使受作用的材料部分向外膨脹。若每一部分材料都能夠自由膨脹，則雖有變形，材料也不會出現破壞或應力。若各個部分的材料都不能自由膨脹，則各部分之間會產生應力或爆炸破壞，因為他們之間相互制約。

激光同透明固體材料間相互作用的過程，是部分材料受激光輻射的過程，而本身材料是連續體，因而激光的作用將使材料內部產生力學效應，諸如應力波、自聚焦或爆炸破壞等。

4 激光參數對焊接性能的影響

影響激光焊接過程中焊接性能的因素，主要有激光功率密度、激光光速直徑、材料本性、焊接速度等。

激光的功率密度必須在104～106 W/cm2范圍內方能進行激光焊接。

激光的光束直徑應根據焊縫的寬度進行調整，選擇同釬料寬度相差不大的光斑直徑，以盡量減小焊接熱影響區的大小。

材料對光能量的吸收決定了激光深熔焊的效率，影響材料對激光吸收的因素有兩個方面：一是材料的電阻系數。研究發現，激光對材料的吸收率與電阻系數的平方根成正比。二是材料的表面狀態。有時材料對激光的吸收率較低，可采用表面處理的方法改變材料表面性能，提升對材料的吸收率。

在一定的激光功率下，提高焊接速度，激光的線能量下降，激光對材料作用的熱量就相對減少；反之，激光對材料作用的熱量增加。

5 結 語

激光焊接可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化范圍小，且因熱傳導所導致的變形亦最低。激光焊接焊接速度快，可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。激光焊接不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮，且因不屬于接觸式焊接制程，機具的耗損及變形接可降至最低。激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，且可在工件周圍的機具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。激光束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件。激光焊接可焊材質種類范圍大，可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬，亦可相互接合各種異質材料。

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新在哪里 本題的新穎之處在于以雙曲線為載體考查同角三角函數間的關系以及三角恒等變換.

難度系數 0.70

解后反思 學生要明確雙曲線的性質，不要認為凡是含x2項的分式的分母對應的就是實半軸的平方.

真題再現2 （上海理科卷第21題）已知函數 f（x）=2sin ωx，其中常數ω>0.

新在哪里 本題在零點這個框架下，需要學生有很強的分析與思考能力.學生對復雜的問題要有較強的分解能力，同時對數形結合思想的運用要合理.

難度系數 0.40

解后反思 本題對第（1）問的處理主要考查兩個方面的內容：①會求 f（x）=2sin ωx的單調遞增區間（注：要能分辨清楚求函數的單調區間與函數的值域的操作步驟）；②要能清向；后半部分是本題最出彩的地方，解決這類問題最多的還是借助函數的圖形來綜合考慮.破解此問有核心的兩步：①若b-a最小，則a和b都是零點；②在區間（14π+a，b]上至少有一（Ⅰ）求函數f（x）與g（x）的解析式.

（Ⅲ）求實數a與正整數n，使得F（x）= f（x）+ag（x）在（0，nπ）內恰有2 013個零點.

新在哪里 本題在三角函數的圖像的變換和性質下，利用導數這個工具，融合等差數列與零點的提問一一呈現出來.

難度系數 0.30

解答過程 （Ⅰ） f（x）=cos 2x，g（x）=sin x.解答過程省略.

（Ⅲ）依題意F（x）=asin x+cos 2x.令F（x）=asin x+cos 2x=0，當sin x=0，即x=kπ（k∈Z）時，cos 2x=1，從而x=kπ（k∈Z）不是方程F（x）=0的解.所以，方程F

當x變化時，h′（x）和h（x）的變化情況如下表：

當x>0且x趨近于0時，h（x）趨向于-∞；當xπ且x趨近于π時，h（x）趨向于+∞；當x1時，直線y =a與曲線y =h（x）在（0，π）內無交點，在（π，2π）內有2個交點；當a

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關鍵詞：激光焊接技術；原理；特點；應用；發展趨勢

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

中圖分類號：P755.1 文獻標識碼：A 文章編號

前言：激光作為一種電磁波，具有許多自身特有的性質，在工業領域得到了廣泛應用。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一，又常稱為鐳射焊機、激光焊機，按其工作方式?？煞譃樽詣蛹す夂附訖C、激光模具燒焊機、光纖傳輸激光焊接機、激光點焊機。

1 激光焊接的原理

激光焊接是利用高能量的激光脈沖輻射至材料，對材料進行微小區域內局部加熱，利用激光與金屬的相互作用，激光輻射的能量以熱傳導方式，向材料的內部擴散，將材料熔化后形成特定熔池，達到焊接的目的。

按焊接熔池形成的機理劃分，激光焊接有兩種基本的焊接機理：熱傳導焊接和激光深熔焊。前者所用激光功率密度較低（105～106W／cm2），當激光照射到材料表面時，一部分激光會被材料吸收，一部分會被反射，材料吸收后將光能轉化為熱能市材料表面熔化，然后以熱傳導的方式向工件內部傳遞熱量形成熔池，最后將兩個焊件熔接在一起。熱傳導焊接熔深淺，深寬比較小。

2 激光焊接的特點

電弧焊、電阻焊、高能束焊（電子束焊、激光焊）、釬焊、電渣焊、高頻焊、氣焊、氣壓焊、爆炸焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、擴散焊等焊接方式，是目前常用的焊接工藝。激光焊接相比于其他焊接方式，具有以下無法比擬的優點：（1）可將進入的熱量降到最低的需要量，熱影響區域的相變化范圍小，因熱傳導所導致的熱變形最低；（2）32mm厚板的單道焊接的工藝參數業經鑒定合格，降低了厚板焊接所需的時間，甚至可不使用填料金屬；（3）不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮；（5）激光束易于聚焦、對準，受光學儀器導引，可放置在工件外適當的距離，進行遠距離焊接，甚至可在工件周圍的設備或障礙間導引。

3 影響激光焊接的參數

3.1 激光功率密度

功率密度是激光焊接中最關鍵的工藝參數之一。隨著聚焦透鏡焦長的變化，功率會隨著改變。對于較高的功率密度，表層經過書微秒即可加熱至沸點，產生大量金屬汽化氣體。因此，高功率密度對于打孔、切割、雕刻等材料去除有利。采用較低功率密度，需要經過數毫秒，材料表層溫度才能達到沸點，在表層汽化之前，底層已達到熔點，容易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導型激光焊接中，功率密度在范圍104~106W/cm2內。

3.2 激光脈沖波形

激光脈沖波形既是區別是材料去除還是材料熔化的重要參數，也是決定加工設備體積及造價的關鍵參數。當高強度激光束射至材料表面，材料表面將會有60~98%的激光能量被反射損失掉，且反射率隨著表面溫度的變化而變化。在一個激光脈沖作用周期內，被加工金屬的反射率的變化也很大。

3.3 激光脈沖寬度

激光脈沖寬度是激光焊接中的一個重要問題，尤其對于那些薄片材料焊接時，顯得更為重要。激光脈沖寬度由熔深與熱影響分區決定，激光脈沖寬度越長，熱影響分區就越大，熔深隨著激光脈沖寬度的1/2次方增大。但激光脈沖寬度的增大會降低其峰值功率，較低的峰值功率又會導致多余的熱輸入。

3.4 離焦量、焦斑

離焦量為工件材料表面離聚焦光束最小斑點的距離，將會影響激光功率密度以及焊接質量。因為聚焦光束最小斑點的中心功率密度很高，容易使材料蒸發成孔，所以激光焊接通常需要選取一定的離焦量。聚焦光束最小斑點外的各平面上，功率密度的分布相對均勻。通常長焦距的能量密度低，光斑大，能量密度足夠情況下，可用于對接頭定位精度不高的焊接；短焦距的能量密度較高，光斑小，要求工件配合間隙要小。

4 激光焊接的應用

4.1 在制造業的應用

激光拼焊是將幾塊不同材質、不同厚度、不同涂層的鋼材用激光把邊部對焊，焊接成一塊整體板，以滿足零部件對材料性能的不同要求。從20世紀80年代中期開始，激光拼焊作為新技術在歐洲、美國、日本得到了廣泛的關注。激光拼焊工藝主要是為汽車行業進行配套服務，尤其在車身零部件生產、制造和設計方面，激光拼焊的使用有著巨大的優勢。激光拼焊技術在國外轎車制造中得到廣泛的應用。

4.2 粉末冶金領域

隨著科學技術的不斷發展，以及工業技術對材料特殊的要求，冶鑄材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料所具有的特殊性能和制造優點，在汽車、飛機、工具刃具制造業等領域中正在取代傳統的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的飛速發展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，使粉末冶金材料的應用受到限制。

4.3 電子工業

激光焊接在電子工業中，尤其是微電子工業中得到了廣泛應用。鑒于激光焊接熱影響區小，加熱迅速集中，熱應力低，在集成電路、半導體器件殼體的封裝中，顯示出了其獨特的優越性。在真空器件研制過程中，激光焊接也得到了應用。

5 激光焊接的發展趨勢

5.1 新型激光器的研發

目前的激光焊接所使用的激光器主要為大功率CO₂激光器和YAG激光器。激光器的發展仍然集中于激光設備的開發研制上，如提高電源的穩定性和壽命，對于于CO₂激光器要解決放電穩定性的問題，對于YAG激光器要研制開發大容量、長壽命的光泵激勵光源等。

5.2 焊接工程的有效控制

在激光加工的光束質量及裝置研究方面，應著重放在研究各種激光加工工藝對激光光束的質量要求，以及激光光束和加工質量監控技術上。光學系統及加工頭的設計和研制，開展焊接工藝及材料、焊接工藝對設備要求及焊接過程參數監測和控制技術的研究，對掌握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝具有重要的影響，準確地選擇控制參數，可改善激光焊接工程的穩定性，提高激光焊接的焊縫質量，并將離子效應、匙孔效應等各種焊接效應控制在理想的范圍內。

結束語：

本文對激光焊接的原理、特點，激光焊接過程中工藝參數，主要應用領域進行了討論，并在最后提出了激光焊接技術發展的趨勢。激光焊接技術憑借其高能量密度、高精度、深穿透、強適應性等特點，被廣泛應用在制造業、冶金業等領域，不僅提高了生產效率，也顯著提高了焊接質量。在21世紀，激光焊接技術必將在材料連接領域發揮至關重要的作用。

參考文獻

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[關鍵詞] 激光焊接、汽車制造、車身制造、應用

中圖分類號：TG456.7；U463.82 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0257-01

一、前言

汽車的車身殼體是由幾十種、甚至是上百種的薄板沖壓件組合而成。這些鈑金件通過焊接、鉚接等方式進行連接。由于車身沖壓件的材料多數是焊接性能優良的低碳鋼，因此具有操作簡單以及密封性能好的優勢。目前在汽車車身制造過程中，由于受到市場對汽車行業的需要和汽車制造行業整體發展的影響，所采用的最廣泛的焊接技術就是激光焊接技術，激光焊接技術應用的越來越廣泛，并取得了很好的應用效果。

二、激光焊接的原理與概述

激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），從字面不難看出其意義是通過強光照射激光發生介質，進而使得介質內部原子的電子得到能量，電子運動在受激的情況下軌道發生偏移，從低能態進入高能態。當原子在激發態的狀態下時，受到外界輻射感應，使得這些原子又變遷到低能態，同時有一束光發出，這束光在傳播方向，偏振，相位和頻率等方面，與入射光完全相同，即為受激輻射光。那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就顯得尤為重要，也必須使得觀光束能夠在激光發生介質的兩側的反射鏡內王府往復振蕩，這就要求必須在一種封閉光線的諧振腔內進行，從而光強得到提高，同時光的方向性也得到了提高。

激光具備的優勢有以下幾個方面：①激光具有很強的方向性，在傳播的過程中，基本不會向外發生擴散；②激光是一種單純的單色光，波長和頻率一定，不是多種光的混合體；③激光具有特別高的輸出功率，當采用透鏡進行聚焦后，可以得到高于太陽光幾百倍的能量密度；④激光有較好的相關性，具有規律的波峰、波谷。

當前，在汽車車身制造中的主要焊接技術有激光焊、電阻點焊、MAG、MIG等，而車身不等厚板之間的拼焊以及車身焊接主要采用激光焊接技術。車身框架結構的焊接，比如側圍與頂蓋的焊接。通過激光焊接的應用，車身的重量得到一定的降低，從某種程度上達到了省油的效果；通過激光焊接的應用，車身的裝配精度得到提高，車身的剛度可以得到30%的提升，這樣能夠使得汽車的車身具有更高的安全性能；通過激光焊接的應用，還能有效降低沖壓的施工成本和裝配的施工成本，與此同時還能使得車身的零件數量減少，使汽車車身的一體化程度更高。將激光焊接技術運用到汽車車身的制造過程中，最早是從20世紀的80年代開始的，主要體現在車身焊接方面。激光技術通過偏光鏡將反射激光的光束，集中在聚焦裝置中，產生巨大的能量光束，工件在光束的照射下瞬間熔化，焊接成功。

三、激光焊接技術在汽車車身制造方面的應用

1、激光拼焊技術的應用

拼焊技術是汽車制造中的一個重要環節，普遍應用于汽車制造，在車身制造上的應用更為突出。激光拼焊幫我們解決了傳統車身制造方式的缺點，傳統方式是將各分部件先進行沖壓成型，之后再進行焊接，焊接的效果總是不盡如人意，融合處處理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊過程中，在車身制造時順序和傳統方式正好相反，先進行焊接，再進行沖壓成型。激光拼焊使用零件數量少，可以節約成本，并且能夠進行不同材質、不同部位的鋼板焊接，焊接精準度較高，這項技術在世界汽車制造業廣泛應用，在奇瑞、一汽等國內汽車公司都已近開始使用激光拼焊技術，并且是最先進的汽車車身焊接技術。

激光熱源具有特別高加熱能力，并且能夠將大量的能量進行集中，匯集到一個焊接點上，因此，有了上述提到的激光焊接的優勢，從而實現薄板的快速連接。

2、激光熔焊技術的應用

熔焊在焊接過程中，不需要物質填充，可以通過激光在工件表面進行直接作用焊接。根據激光束的能量密度的不同，又有穿透焊和熱傳導焊之分。穿透焊的特點主要是熔深更深，焊接速度更快。在汽車的白車身上，有2-4層的焊接鋼板，有4mm之厚，因此有更高的焊縫深度要求，對激光能量密度的要求也更高，而穿透焊恰恰適合。當激光在工件表面進行作用時，金屬發生快速汽化，并且以蒸汽擴散到熔池中，形成一個蒸汽通道，在通道內，激光發生多次反射，使金屬充分吸收激光能量，當產生的蒸汽壓力不能夠再向熔池擴散時，進入到一個穩定的焊接狀態。熔池經過的位置，在蒸汽通道周圍形成金屬熔液流動，使上下兩層板熔合在一起，金屬冷卻后，便形成一條高強度焊縫。熱傳導焊主要是利用激光匯聚一點產生的強高溫度，熔化鋼板，溫度高達1490℃，通過熱效應進行焊接，這種焊接方式多用于平板的拼焊。

3、激光填充焊技術的應用

填充焊不對工件本身進行熔化，而是熔化焊絲，主要通過激光的熱效應達到效果，并填充到兩個工件之間，進行焊接。填充焊過程中產生的熱變形小，焊縫美觀，多用于汽車頂蓋的焊接。最早應用于車身加工的激光工藝是汽車頂蓋的激光釬焊技術。

當前激光焊接技術在汽車車身生產中的應用已經成為一種必然趨勢，通過激光焊接技術的應用，車身重量得到降低，車身的裝配精度得到提高，車身強度得到加強，車身美觀，成本降低，為我國汽車制造企業的穩定持續發展提供了保障。同時，激光焊接技術也得到了業內人士的高度關注，激光焊接技術的產業化和規?；倪M一步發展，仍然是我們需要努力的方向，從而為推動我國汽車制造業飛速發展而出力。

4、激光焊

激光焊是運用激光器輸出且經過光源聚焦的具有高能量密度激光作熱源，對金屬實行釬焊或熔化焊。激光焊有脈沖功率激光焊與連續功率激光焊。利用激光焊焊接過程中激光不和工件發生直接接觸，具有較高的靈活性，接頭實行對接或搭接。利用激光焊焊接工藝可以焊接部分變形較小、強度較高，利用傳統焊接方法不能焊接的特殊材料汽車零部件。激光焊有很多優點，因為焊接過程沒有連接的間隙，車身焊接位置在整個焊接過程中不會發生變形。激光焊接的焊接寬度和焊接深度比很高，如果焊接縫寬1mm，焊接深度要高達5mm，因此，激光焊的焊接質量非常高。因為激光焊的焊縫較為平整，焊接的痕跡較小，幾乎不用再進行修補，很多汽車公司都在運用該焊接技術。上汽通用汽車公司焊接車側圍和頂蓋連接位置運用激光焊，焊接后蓋外板上片與下片連接位置運用激光焊，伴隨汽車行業不斷發展，激光焊運用一定會越來越廣泛。

四、結束語

綜上所述，在汽車車身制造過程中，激光焊接技術得到了十分廣泛的應用，并且有效地推動了汽車企業經濟效益的不斷發展，因此在汽車車身制造過程中運用激光焊接技術具有十分廣闊的應用前景。

參考文獻

[1] 孔淑華，賈磊，袁宗杰，周學鑫.激光焊接技術在一汽-大眾白車身焊接中的應用[J].電焊機，2010，5（02）：123-124.

篇5

關鍵詞：汽車制造；車身制造；激光焊接；應用

在汽車制造業中，激光焊接技術已經成為一種普遍的，廣為采用的工藝，并且在多種行業開始進行嘗試或應用，并取得了一定的效果，在汽車車身制造方面的激光焊接技術更是向一個嶄新的成熟階段推進。

一、激光焊接的原理與概述

激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），從字面不難看出其意義是通過強光照射激光發生介質，進而使得介質內部原子的電子得到能量，電子運動在受激的情況下軌道發生偏移，從低能態進入高能態。當原子在激發態的狀態下時，受到外界輻射感應，使得這些原子又變遷到低能態，同時有一束光發出，這束光在傳播方向，偏振，相位和頻率等方面，與入射光完全相同，即為受激輻射光。那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就顯得尤為重要，也必須使得觀光束能夠在激光發生介質的兩側的反射鏡內王府振蕩，這就要求必須在一種封閉光線的諧振腔內進行，從而光強得到提高，同時光的方向性也得到了提高。

激光具備的優勢有以下幾個方面：①激光具有很強的方向性，在傳播的過程中，基本不會向外發生擴散；②激光是一種單純的單色光，波長和頻率一定，不是多種光的混合體；③激光具有特別高的輸出功率，當采用透鏡進行聚焦后，可以得到高于太陽光幾百倍的能量密度；④激光有較好的相關性，具有規律的波峰、波谷。

當前，在汽車車身制造中的主要焊接技術有激光焊、電阻點焊、MAG、MIG等，而車身不等厚板之間的拼焊以及車身焊接主要采用激光焊接技術。車身框架結構的焊接，比如側圍與頂蓋的焊接。通過激光焊接的應用，車身的重量得到一定的降低，從某種程度上達到了省油的效果；通過激光焊接的應用，車身的裝配精度得到提高，車身的剛度可以得到30%的提升，從而使得汽車車身的安全性得到進一步提高；通過激光焊接的應用，沖壓和裝配的成本得到降低，車身的零件數量減少，車身的一體化程度得到提高。激光焊接技術從20世紀的80年代開始在汽車車身制造領域進行運用，主要體現在車身焊接方面。激光技術通過偏光鏡將反射激光的光束，集中在聚焦裝置中，產生巨大的能量光束，工件在光束的照射下瞬間熔化，焊接成功。

二、激光焊接技術在汽車車身制造方面的應用

拼焊技術是汽車制造中的一個重要環節，普遍應用于汽車制造，在車身制造上的應用更為突出。激光拼焊幫我們解決了傳統車身制造方式的缺點，傳統方式是將各分部件先進行沖壓成型，之后再進行焊接，焊接的效果總是不盡如人意，融合處處理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊過程中，在車身制造時順序和傳統方式正好相反，先進行焊接，再進行沖壓成型。激光拼焊使用零件數量少，可以節約成本，并且能夠進行不同材質、不同部位的鋼板焊接，焊接精準度較高，這項技術在世界汽車制造業廣泛應用，在奇瑞、一汽等國內汽車公司都已近開始使用激光拼焊技術，并且是最先進的汽車車身焊接技術。

激光熱源具有特別高加熱能力，并且能夠將大量的能量進行集中，匯集到一個焊接點上，因此，有了上述提到的激光焊接的優勢，從而實現薄板的快速連接。目前，在車身制造的激光焊接主要有熔焊和填充焊兩種方式。

熔焊在焊接過程中，不需要物質填充，可以通過激光在工件表面進行直接作用焊接。根據激光束的能量密度的不同，又有穿透焊和熱傳導焊之分。穿透焊的特點主要是熔深更深，焊接速度更快。在汽車的白車身上，有2-4層的焊接鋼板，有4mm之厚，因此有更高的焊縫深度要求，對激光能量密度的要求也更高，而穿透焊恰恰適合。當激光在工件表面進行作用時，金屬發生快速汽化，并且以蒸汽擴散到熔池中，形成一個蒸汽通道，在通道內，激光發生多次反射，使金屬充分吸收激光能量，當產生的蒸汽壓力不能夠再向熔池擴散時，進入到一個穩定的焊接狀態。熔池經過的位置，在蒸汽通道周圍形成金屬熔液流動，使上下兩層板熔合在一起，金屬冷卻后，便形成一條高強度焊縫。熱傳導焊主要是利用激光匯聚一點產生的強高溫度，熔化鋼板，溫度高達1490℃，通過熱效應進行焊接，這種焊接方式多用于平板的拼焊。

填充焊不對工件本身進行熔化，而是熔化焊絲，主要通過激光的熱效應達到效果，并填充到兩個工件之間，進行焊接。填充焊過程中產生的熱變形小，焊縫美觀，多用于汽車頂蓋的焊接。最早應用于車身加工的激光工藝是汽車頂蓋的激光釬焊技術。

當前激光焊接技術在汽車車身生產中的應用已經成為一種必然趨勢，通過激光焊接技術的應用，車身重量得到降低，車身的裝配精度得到提高，車身強度得到加強，車身美觀，成本降低，為我國汽車制造企業的穩定持續發展提供了保障。同時，激光焊接技術也得到了業內人士的高度關注，激光焊接技術的產業化和規模化的進一步發展，仍然是我們需要努力的方向，從而為推動我國汽車制造業飛速發展而出力。

參考文獻：

[1] 陳根余，梅麗芳.激光焊接切割在汽車制造中的應用[J] .激光與光電子學進展，2009，46（9）：17-23.

篇6

近日，全球領先的汽車與智能駕駛技術和服務供應商博世正式在中國市場推出了全新激光焊接單鉑金火花塞產品。該款新品采用博世獨有的360度連續激光焊接技術，在提高火花塞的耐久性的同時延長使用壽命。此外，極細的中心電極設計，進一步提升了火花塞點火性能，用以滿足日趨小型化的新型發動機技術。此次推出的全新激光焊接單鉑金火花塞是博世根據目前發動機技術的應用趨勢進行產品擴充的最新成果，將主要面向國內中端汽車零部件的售后市場。隨著新單鉑金火花塞的推出，博世已經形成了完整的火花塞產品線，全面覆蓋中高端以及經濟型產品，適用于所有主流車型，以滿足不同的客戶需求。全新激光焊接單鉑金火花塞采用博世最新原廠生產技術，以達到最優匹配和最佳性能。作為此次新品的最大亮點，新單鉑金火花塞采用博世獨有的360度連續激光焊接技術，使中心電極材料緊密結合，拒絕高溫熔斷。良好的抗氧化性和極高的熔點溫度，讓電極間隙在整個火花塞的使用過程中，保持不變，提高耐用性并延長使用壽命。

固特異將率先在中國市場投放產品中使用稻殼灰二氧化硅

固特異輪胎橡膠公司近日宣布，已與益海糧油工業有限公司達成稻殼灰二氧化硅供應協議。今年固特異將在由中國普蘭店工廠生產，并在中國市場上銷售的乘用車輪胎中使用此種二氧化硅。過去兩年里，固特異一直在阿克隆創新技術中心研究和測試從稻殼灰中提取的二氧化硅，并發現其對輪胎性能的影響與通過傳統途徑獲取的二氧化硅相當。根據聯合國食品農業組織的統計，全球每年收獲的稻谷超過7億噸，稻殼的處理成為一個環境難題。通常情況下，稻殼被焚燒用于發電，以減少運往垃圾填埋場的廢棄物。盡管實現將稻殼灰轉化為二氧化硅已有多年，但只有在最新轉化過程中提取的二氧化硅才達到了足夠輪胎使用的較高標準。二氧化硅被用作制造輪胎胎面復合物的增強劑，與傳統輪胎增強劑——炭黑相比，二氧化硅降低了輪胎的滾動阻力，而更低的滾動阻力有助于提高車輛的燃油效率。此外，它還能有效提高輪胎的濕地抓地性能，讓駕駛者在享受卓越操控的同時又多了一份安全感。

伍爾特推出全能噴劑Ultra 2040

伍爾特作為來自德國的汽車養護企業，提供汽車保養和維修所需的全系列化工產品、工具設備及消耗品。近期，伍爾特推出全能噴劑Ultra 2040含有聚四氟乙烯(PTFE)，全面提升了性能，能對門鎖、滾輪、導軌等活動部件進行長效保護，優異的滲透性能夠讓它滲入螺絲螺母這類容易銹死的連接件，提供和除銹防銹功能。針對電池觸點氧化這種電路上的隱患問題，Ultra 2040亦能兼顧到電氣觸點氧化層的消除，提高導電率，并且具有一定的絕緣能力，可以防止電路短路。除了氧化，水分也是導致電氣系統發生故障的一個因素，Ultra 2040具備了除濕功能，可排除車輛電氣系統中的水分。、松銹、防銹、除濕、電導、去污，集六大功效于一身的伍爾特全能噴劑Ultra 2040能提供汽車諸多方面的養護。比如點火系統和電子部件除濕保護，車門鉸鏈，清潔、車門開關，座椅導軌，后視鏡旋轉部位，、保護雨刮臂回轉部位，清潔、天窗導軌等。

曼胡默爾推出新型三合一PM2.5空調濾技術

為了滿足用戶對車內空氣質量的要求，曼胡默爾推出新型三合一PM2.5空調濾技術，不僅能更高效地過濾PM2,5，而且對揮發性有機化合物(voc)以及致病菌、致敏物質等空氣污染物都表現出優秀的過濾效果。這一新技術集成多重過濾功能，過濾效率比普通空調濾高出一倍以上，為業界空調濾技術樹立新的標桿。

曼胡默爾新型三合一空調濾技術采用PM2.5活性炭濾芯，在新風工作模式下，過濾效率比普通空調濾高出一倍以上，短時間使車內PM2.5含量達到中國國家標準，兩分鐘內將車內PM2.5值降低至每平方米20微克的歐洲標準。曼胡默爾還委托第三方公司在四個大型城市（深圳、上海、成都、北京）車輛多的路段對空調濾的voc過濾功能進行檢測，檢測顯示，空調內循環工作模式會加速車內VOC擴散，新型空調濾能夠高效過濾vOc，過濾效率達90%以上，考慮到其在外循環模式中效果更為明顯，因此建議開車時使用外循環模式。除了對PM2.5和VOC的過濾功能，曼胡默爾新型空調濾還具有抗過敏功能和抗微生物功能，經第三方機構測試，對花粉、塵螨等過敏原的過濾效率達到94%以上，對致病菌的過濾效率達到98%以上。

艾仕得在中國推出電動汽車專用的高性能絕緣涂料

日前，全球領先的液體和粉末涂料供應商之一艾仕得涂料系統旗下的Voltatex@系列電氣絕緣涂料產品在“2015中國上海國際繞線機、線圈、磁性材料、絕緣材料及電機制造展”展出并正式在中國推出。這款為電動汽車度身定制的Voltatex電氣絕緣涂料產品旨在滿足高速發展的中國電動汽車和公共交通車輛市場對高性能涂料的需求，幫助提升電機和發電機的性能，增強其穩定性，幫助延長其使用壽命。展會期間，專為電磁、絕緣材料、線圈、電機以及變壓器制造行業打造的創新型Voltatex浸漬漆也向中國客戶展出。艾仕得Voltatex系列絕緣產品涵蓋漆包線漆、浸漬樹脂及硅鋼片漆，主要用于電機、發電機和變壓器中。Voltatex漆包線漆可以賦予變頻電機更長久的耐電暈壽命；Voltatex浸漬漆能夠幫助電機、發電機和變壓器降低局放頻率、降低局放風險，進而提升電機的局部放電起始電壓；而Voltatex系列硅鋼片漆則提供優異的粘結性和抗腐蝕性，可為新能源汽車提供更強的導電性能。

威伯科推出多項車輛安全技術創新成果

近日，威伯科控股公司推出眾多“行業首創”的重要技術；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能探測到前方正在移動、減速或靜止的障礙物。這一系統采用了功能強大的77GHz雷達傳感器，在各種氣候條件下都能保持系統的高性能。OnGuardACTIVE TM能夠分析前方最遠200米的交通狀況，從而盡早發現可能對車輛行駛帶來危險的各種情況。并且，它可以采取自動制動措施直至車輛完全停止，有助于防止追尾事故的發生或降低事故損失。OnLane TM御正 TM——基于先進攝像頭技術的車道偏離預警系統，可以持續監控車輛在車道標線內的位置。威伯科的OnLane TM是一種先進的輔助駕駛系統，可探測出非司機主動操作情況下的車道偏離情況，并通過視覺和聽覺向司機發出警告。因此，這套系統有效提高了司機的注意力，以及車輛行駛和道路的整體安全性。威伯科的OnLane TM完全滿足歐盟法規的相關要求和規定。OptiRide TM悠行 TM——電子控制空氣懸架技術(ECAS)?？勺詣舆M行載荷轉移以避免車軸的過載，這有助于減少車輛的磨損和其他運營成本。在某些條件下，威伯科的OptiRide TM可帶來高達3%的節油率，同時提供最佳的駕駛性能。

測試顯示德國力魔燃油添加劑可節約燃油

降低油耗、減少排放、減少維修、降低成本，這句話可用來總結德國力魔公司與德國南部烏爾姆地區公共事業管理局(swu)所做的為期一年的測試。七輛公交車使用燃油添加劑，完成了44萬千米的測試行駛里程。像柏林、倫敦和香港這樣的大城市，若使用燃油添加劑，每年可以節約上百萬歐元，減少大量的C02/虧染。該試驗將力魔超級柴油添加劑(Super Diesel Additive)加入公交車的燃油箱中，有效地去除了沉積在柴油機噴油系統中的沉積物，從而保證燃油更好地燃燒，防止發動機受到腐蝕和磨損，并減少了燃油消耗。在測試階段，測試車輛油耗降低了3.2%。使用燃油添加劑，使汽車發動機得到了保護，令燃料噴射系統保持清潔。這也意味著維修率減少，發動機使用壽命增加，并最終為客戶節省使用成本。

阿克蘇諾貝爾推出2015電子解決方案

近日，全球領先的油漆和涂料企業阿克蘇諾貝爾面向中國汽車修補漆市場正式推出201 5電子解決方案，旨在通過互聯網電子技術為客戶提供更高效便捷的服務。其核心線上訂購平臺“車易涂”能為客戶提供涵蓋數據分析、訂單處理、倉儲管理、物流運輸等全程服務。電子測色儀Automatchic Vision讓數字化配色更精準，調色匹配在車身修補過程中至關重要，色卡等其他傳統顏色工具在信息容量、準確性、一致性等方面均有局限。阿克蘇諾貝爾的數字化配色系統只需通過簡單的車身掃描，便能立刻對車身任何區域的原有顏色進行精準測量和配色。這套先進的系統由兩部分組成：Autom8tchic Vision-用于數字化顏色分析的新一代阿克蘇諾貝爾手持設備；以及Automatchic智能搜索一能夠提供最優配色方案的顏色檢索軟件?！叭霸啤蓖耆黄屏藗鹘y的管理模式，實現了車間進程可視化，能夠生動直觀地通過各類數據報表來準確地進行跟蹤管理。

大陸集團完成對Elektrobit Automotive的收購

近日，大陸集團完成對Elektrobit Automotive公司的收購，該公司之前是位于芬蘭赫爾辛基的Elektrobit公司的全資子公司。Elektrobit公司的股東于2015年6月11日批準此次收購，相關的反壟斷等待期也已于6月末到期。通過此次收購，作為全球性汽車零部件供應商、輪胎生產商和行業合作伙伴的大陸集團進一步擴展了自己在汽車系統和軟件解決方案研發方面的專業能力。Elektrobit Automotive是一家在軟件解決方案方面具有高度創新能力的專業公司。在Elektrobit Automotive（包括其合資公司e．solutions GmbH），有大約1900名專業人員為全球領先的汽車制造商和系統供應商開發眾多可以實現復雜汽車功能的強大軟件解決方案。

頭等艙一站式汽車美容快修連鎖亮相鄭州展會

近日，源自德國的“FIRST-CLASS頭等艙一站式汽車美容快修國際連鎖”亮相中國（鄭州）汽車后市場博覽會。德國雷卡汽車光潔保護用品公司成立于1986年，注重研發生產汽車美容、汽車深化保養等高科技產品，其產品及子公司遍布全球。德國雷卡中國總為頭等艙（沈陽）汽車服務連鎖股份有限公司。德國雷卡繼“LK-2000”車體鍍膜火爆熱銷之后還了先后研發出的系列產品如“LK-1OOO”無劃痕洗車寶等系列產品。頭等艙一站式汽車美容快修連鎖登陸中國，受到業內諸多企業的關注并在展會現場進行簽約加盟。

CIAPE聯手中國汽車后市場聯合會培育國際化平臺

近日，中國國際汽車商品交易會(CIAPE)組委會和中國汽車后市場聯合會戰略合作簽約儀式在北京舉行。這是201 5年中國國際汽車商品交易會打造中國汽車產業鏈國際化交易平臺，深入服務汽車后市場領域的重要舉措。中國汽車后市場聯合會秉承“創新、發展、國際化”的理念服務汽車后市場，和中國國際汽車商品交易會“打造中國汽車產業鏈國，際化平臺”的理念相得益彰，雙方將攜手培育中國國際汽車商品交易會后市場板塊。據悉，雙方此次達成長期戰略合作，將開創汽車后市場領域新局面。另外，CIAPE汽車檢測維修設備館周期活動協調會也在近期召開，來自中國后市場聯合會、《汽車維修與保養》雜志社等30位代表參會，研究落實中國國際汽車商品交易會汽車檢測維修設備館同期活動方案。

德國斯德格牽手北巴傳媒大舉進攻中國汽車后市場

斯德格(stop+go)是來自德國的知名的、專業的汽車維修連鎖品牌，于1990年由大眾集團創建，目前在德國、瑞士以及意大利都有其維修門店。斯德格德國的管理層擁有在汽車維修、配件采購、培訓、IT和物流等領域超過30年的豐富經驗。北京巴士傳媒股份有限公司是大型國有企業北京公交集團控股的上市公司，公司在汽車服務行業擁有從駕校、4S店、維修、租賃和汽車報廢完整的產業鏈條，在北京市場上有著強大資源優勢。中鼎富寧軒與德國斯德格牽手合作已近一年。中鼎斯德格在斯德格德國的全力配合下在配件、IT系統、培訓和庫房等方面事無巨細、精心籌備，并于2015年6月16日與北巴傳媒舉行了戰略合作簽約儀式，強強聯合旨在進攻中國汽車售后市場。目前，中鼎斯德格在中國汽車后市場上已經擁有7家加盟店，年底規劃為60家，接下來的三年在全國計劃擁有500家加盟店；僅北京就規劃為9～10家。

海拉留易召開2015經銷商大會

近日，海拉貿易于大理隆重舉行了2015年度海拉貿易經銷商會議，來自全國各地逾百家經銷商參與了此次年度盛會。海拉貿易總經理Lionel Vautrin與道氏集團全球總裁Jesus Dolz共同啟動了海拉一道氏的戰略合作，向來賓詮釋了海拉未來與道氏的合作及發展方向。海拉貿易副總經理莊晨與京東汽車用品事業部總監郭曉博共同揭開了“海拉一京東020門店戰略合作“項目，這也意味著擴大網上銷售的同時整合線下資源，為線下快修店帶來客流量。

篇7

1試驗條件及方法

試驗中的蒙皮材料為6156鋁合金，長桁材料為6056鋁合金，蒙皮和長桁厚度均為1.8mm，填充焊絲材料為直徑為1.2mm的ER4047鋁合金焊絲，它們化學成分及含量如表1所示。試驗所采用的2臺激光器為德國ROFIN-SINAR公司生產射頻激勵擴散冷卻CO2激光器，最大輸出功率分別為3kW和4kW，波長為10.6μm，最小光斑直徑均為0.16mm，模式均為TEM01，其能量分布為高斯模式。送絲系統采用奧地利福尼斯（Fronius）送絲系統，送絲速度在0.03~9.99m/min范圍內精確可調，保證焊絲勻速平穩地送達焊接位置。拉伸試驗在Instron5500R電子萬能材料試驗機上進行。

2斷裂行為試驗結果

基于前期工藝研究獲得優化的工藝參數基礎上，重點開展T型接頭的斷裂行為測試及評價研究工作。包括拉伸性能、剪切性能等靜載性能，其中拉伸性能包括：縱向拉伸性能（沿桁條方向的拉伸）和橫向拉伸性能（沿蒙皮方向的拉伸）兩種拉伸形式，拉伸速度均為2mm/min。

2.1縱向拉伸

縱向拉伸試件及其尺寸如圖1所示。對縱向拉伸試驗后的斷裂件進行分析。焊縫熔深不同，縱向拉伸斷裂的形式不一樣。通過試驗研究發現焊：T型焊接接頭在縱向拉伸下，主要有2種斷裂形式，如圖2所示。焊縫的斷裂形式、路徑和焊縫的熔深存在很大的關系：（1）當焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度的1/2時，其斷裂形式如圖2（a）所示，焊縫裂紋在焊趾處形成之后，沿著焊縫的下熔合線擴展，最后貫穿下熔合線斷裂；（2）而當焊縫的熔深大于蒙皮的厚度1/2時，其斷裂形式如圖2（b）所示，焊縫裂紋在一側焊趾處形成之后，裂紋沿下熔合線附近擴展，到達熔池底部之后，斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且這2種斷裂的機制一致，其斷口形貌掃描電鏡圖如圖3所示?？梢园l現：整個斷口由中心部位大量聚集的韌窩區和試樣邊緣少量平坦的剪切區組成，是金屬韌性斷裂2種宏觀斷裂模式——韌窩斷裂模式與剪切斷裂模式的組合。

2.2橫向拉伸

橫向拉伸試驗中，焊縫的斷裂形式與焊縫的熔深同樣存在的很大的關系：（1）當焊縫的熔深小于等于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（a）所示，裂紋在焊趾處形成后，沿下熔合線擴展至最大熔深處后，再反方向斷裂于蒙皮母材；（2）當焊縫的熔深大于蒙皮厚度1/2時，其斷裂形式如圖5（b）所示，裂紋在焊趾處形成后，焊縫沿下熔合線擴展到達熔深最大處，依然按照原來的方向斷裂于蒙皮母材。以上2種斷裂形式中，無論以何種方式斷裂，均起裂于蒙皮的焊趾處，且斷裂機制也一致。橫向拉伸試驗的斷口掃描電鏡圖如圖6所示。從斷口的掃描電鏡照片發現，焊縫處斷口為韌窩斷裂，但是韌窩較淺，且存在明顯的塑性斷裂，但其間也包含一定的脆性斷裂；而焊縫邊緣的斷裂其實呈現的是母材的斷裂形式。

2.3剪切性能

剪切試件及其尺寸如圖7所示。不同于縱向拉伸和橫向拉伸，T型接頭的焊縫剪切斷裂形式與焊縫的熔深不具有關聯性，其斷裂形式只有一種，如圖8所示。T型接頭剪切時起裂于蒙皮焊趾處，之后沿下熔合線附近擴展達到最大熔深處，T型接頭沿蒙皮母處斷裂。斷口的掃描電鏡圖如圖9所示。此斷裂形式主要是脆性斷裂，尤其是焊縫與桁條的結合部位，如圖9（b）所示，無韌窩存在主要是解理斷裂，此為脆性斷裂，而焊縫中心部位為韌窩斷裂，但是韌窩較淺。而圖9（d）為母材的斷裂，和圖6（c）一致。

3斷裂原因分析

通過對上述3種斷裂行為檢測結果對比發現，在2種拉伸及剪切試驗中，材料斷裂發生在蒙皮材料和焊縫之間的熔合區（及下熔合線區），所以下熔合區是焊縫強度的薄弱區。故對比焊縫的上、下熔合線區的金相組織，進行微觀組織分析。從圖10（a）~（b）可以看到在焊縫的熔合區靠近上、下熔合線附近，皆有沿熔合線垂直生長的柱狀晶，這是因為在焊接過程中形成的焊接熔池存在一定成分過冷區，晶體成長較快，柱狀晶前沿向熔池液相中凸出，并深入液相內較長距離，故柱狀晶較長。當晶粒生長繼續向熔池中心推進時，液相內部產生新的晶核。由于這些晶核周圍所處狀態相同，可以自由成長，因而形成了幾何形狀幾乎對稱的等軸晶粒。圖10（a）與（b）不同的是熱影響區。圖10（a）上熔合線的熱影響區中，未能看到明顯的晶粒晶界，這說明合金元素未能在晶粒晶界處有效析出；而圖10（b）可以看到下熔合線的熱影響區晶粒尺寸比靠近下熔合線的焊縫所形成的柱狀晶要大，而且晶粒的晶界非常明顯，這說明合金元素在晶界處大量析出。通過分析上下熔合線微觀組織的差別，可發現上熔合線附近的6056母材不但晶粒細小，而且有大量的亞晶粒。而下熔合線附近的6156母材晶粒粗大，而且晶界明顯。因此，上熔合線區的強度會比下熔合線區大；同時，對于T型接頭結構，焊縫的焊趾處往往也是應力集中的區域[7]。在上述2種原因的共同作用下，以上3種斷裂行為檢測中，斷裂均起裂于焊縫焊趾處，沿著下熔合線擴展的方式斷裂。在上述分析的基礎上，檢測T型接頭不同區域的顯微硬度。T型接頭顯微硬度及測定位置表2所示?？梢园l現：焊縫區域的硬度（94HV）低于長桁（114HV）及蒙皮（152HV），且上下熔合區的硬度軟化現象非常明顯，其中蒙皮側的熔合區的硬度低于長桁側的熔合區的硬度，這也充分證明，蒙皮側的熔合區是整個焊接接頭的薄弱位置。

4結論

篇8

主辦單位：遼寧省廣播電視局

時間：2005年5月19-22日

地點：遼寧廣播電視大廈 聯系人：崔文寶

電話：024-22505699、22505799

傳真：024-22505400、22505899

展會簡介：本屆展會以促進東北地區數字電視廣播信息通信產業快速發展為目標，全力打造獨具特色的中外合作區域性名牌展會。參展單位在300家以上；廣播電視信息產業國內外大型知名企業不少于60家，本地區運營商30家；韓國電視臺、電視節目制作商、數字電視和設備制造商40家。展覽面積24880平方米，共1288個國際標準展位，分為六大展區。

第九屆南方國際廣播電視與通信網絡設備展覽會

主辦單位：廣東省廣播電影電視局

南方廣播影視傳媒集團、美國克勞斯公司

時間：2005年5月25－27日

地點：廣州錦漢展覽中心首層

電話：020- 36234779、36234442、36234431

傳真：020-36234404E-mail： xiao-lily@163.省略

網址：省略

參展范圍：連接器接插件（端子、插頭、插座、針等）； 電線電纜線纜附件及材料；線纜專用機械設備（剝皮機、壓著機、注塑機、噴碼設備、加工設備、檢測設備等）；光纖光纜 光纖光纜專用設備（著色機、帶纖機、研磨機、測試儀表等）。

亞洲國際廣播與多媒體科技展覽會與研討會

時間：2005年6月15日地點：新加坡國際展覽中心

電話：+65 6738 6776傳真：+65 6732 6776

網址：省略/

參展范圍： 圍繞整個電子媒體業，內容涵蓋從電子媒體內容制作到管理和。各種制作和后期制作技術、產品和服務，如計算機圖形、音頻設備、交互電視系統、自動化設備以及其它都將分別在有線與衛星、專業音頻技術和計算機圖形與動畫三個專業展區展示。

2005中國國際信息通信展覽會

時間：2005年6月22－25日

地點：上海國際展覽中心

電話：021-62472423、62792828

傳真：021-65455124

E-mail：

網址：省略

參展范圍：通信運營服務、通信交換技術與設備、通信傳輸技術與設備、通信終端技術與設備、計算機硬件設備與軟件產品、數據通信與網絡技術及相關產品、互聯網服務及內容提供、郵政技術與設備、辦公自動化、信息家電、消費類電子產品、終端配套設備、通信電源、儀器儀表、機房用品等。

2005中國國際多媒體通信技術及應用展覽會

主辦單位：中國國際經濟技術交流中心

《中國多媒體視訊》雜志社

時間：2005年6月23-25日

地點：中國國際展覽中心2號館和3號館

電話：010－85805916、85891275、85804750、85804751

傳真：010-85801475

E-mail：zhanhui@cmvc.省略網址：省略

參展范圍：包括視頻通信系統、音頻通信系統以及其它會議室設備。

第九屆大連國際信息技術暨通信展覽會

主辦單位：中國國際貿易促進委員會、大連市人民政府

時間：2005年7月13日地點：大連星海會展中心

電話：0411-82815738、82652641

傳真：0411-82652581

E-mail：

篇9

關鍵詞：異形；厚板；焊接技術；鋼構件；質量；

中圖分類號：P755文獻標識碼： 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

天津恒隆廣場工程因其獨特的造型，使得鋼結構的異形和厚板焊接成為施工技術的難點和質量控制的重點。本工程異型厚板鋼結構主要體現于現場的弧形主肋鋼結構工程、中庭和西中庭的鋼結構工程等三個代表性的鋼結構異型厚板結構工程。西中庭鋼結構鋼柱為Φ900×35型鋼管柱，鋼梁為變截面箱型結構，最大截面：900×1000，構件最大單重43.6t，最大跨度23m，鋼梁采用分節拼裝，整體吊裝方式，所以對拼裝焊接部位與安裝焊接部位焊縫質量要求高，加工廠選用全自動CO2保護焊與半自動CO2保護焊，現場安裝焊接器材選用半自動CO2保護焊。

2天津恒隆廣場工程概況

天津恒隆廣場位于天津市和平區，建筑面積25萬平方米，地上6層，地下3層。

3異形厚板鋼結構焊接關鍵技術

3.1異形焊接

3.1.1弧形主肋和西中庭等異形鋼結構構件在現場焊接前因拼裝、定位、對接難度增加而導致其焊接難度增大。首先要解決這一問題，現場的專業吊裝工和專業測量工將根據現場的每一個構件進行提前技術復核和技術準備。

3.1.2異形構件吊裝定位拼裝完成后，采取防偏位的馬板焊接固定，鋼絲繩斜拉等各項措施確保在焊接過程中不會出現任何因此而造成的外力對焊接應力的損失。

3.2厚板焊接

3.2.1厚板、超厚板焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸入總量高，構件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應力大，焊后應力和變形大。焊接施焊過程中，易產生熱裂紋與冷裂紋。 厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時，電弧的溫度高達1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區容易產生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產生冷裂紋的傾向增大，為避免此類情況發生，厚板焊前必須進行加熱。

3.2.2定位焊：定位焊是厚板施工過程中最容易出現問題的部位。由于厚板在定位焊時，定位焊處的溫度被周圍的“冷卻介質”很快冷卻，造成局部過大的應力集中，引起裂紋的產生，對材質造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時，提高預加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。

3.2.3多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅持的一個重要的工藝原則是多層多道焊，嚴禁擺寬道。這是因為厚板焊縫的坡口較大，單道焊縫無法填滿截面內的坡口，擺寬道焊接造成的結果是，母材對焊縫拘束應力大，焊縫強度相對較弱，容易引起焊縫開裂或延遲裂紋的發生。而多層多道焊有利的一面是：前一道焊縫對后一道焊縫來說是一個“預熱”的過程；后一道焊縫對前一道焊縫相當于一個“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應力分布狀態，利于保證焊接質量。

3.2.4焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構件，因此加強對焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時發現問題，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如在清渣過程中，認真檢查是否有裂紋發生。及時發現，及時處理。

3.2.5厚板對接焊后，應立即將焊縫及其兩側各100～150mm范圍內的局部母材進行加熱，加熱時采用紅外線電加熱板進行。加熱溫度到250～350℃后用石棉鋪蓋進行保溫，保溫2～6h后空冷。這樣的后熱處理可使因焊前清潔工作不當或焊劑烘焙不當而滲入熔池的擴散氫迅速逸出，防止焊縫及熱影響區內出現氫致裂紋。

3.2.6厚鋼的超聲波檢測應在焊后48h或更長時間進行。如進度允許，也可在構件出廠前再次進行檢測，確保構件合格，以免延遲裂紋對工件的破壞。

4厚板焊接變形與焊接應力的控制

4.1在焊接過程中，厚板對接焊后的變形主要是角變形。實際生產中，為控制變形，往往先焊正面的一部分焊道，翻轉工件，碳刨清根后焊反面的焊道，再翻轉工件，這樣如此往復。一般來說，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊滿正面的各道焊縫。同時在施焊時要隨時觀察其角變形情況，注意隨時準備翻身焊接，以盡可能地減少焊接變形及焊縫內應力。另外，設置胎模夾具，對構件進行約束來控制變形，此類方法一般適用于異形厚板結構，由于厚板異形結構造型奇特、斷面、截面尺寸各異，在自由狀態下，尺寸精度難以保證，這就需要根據構件的形狀，制作胎模夾具，將構件處于固定的狀態下進行裝配、定位、焊接，進而來控制焊接變形。

4.2選擇與控制合理的焊接順序，即是防止焊接應力的有效措施，亦是防止焊接變形的最有效的方法之一。根據不同的焊接方法，制定不同的焊接順序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2氣體保護焊及手工焊采用對稱法、分散均勻法；編制合理的焊接順序的方針是“分散、對稱、均勻、減小拘束度”。

4.3構件焊接時產生瞬時應力，焊后產生殘余應力，并同時產生殘余變形，這是客觀規律。一般在制作過程中重視的是控制變形，往往采取措施來增大被焊構件的剛性，以求減小變形，而忽略與此同時所增加的瞬時應力與焊接殘余應力。對于剛性大、板材厚的構件，雖然殘余變形相對較小，但會產生巨大的拉應力，甚至導致裂紋。在未產生裂紋的情況下，殘余應力在結構受載時內力均勻化的過程中往往導致構件失穩、變形甚至破壞。因此焊接應力的控制與消除構件在制作過程中顯得十分重要。

4.4控制應力的目標是降低應力的峰值并使其均勻分布。

4.5在焊接較多的組裝條件下，應根據構件形狀和焊縫的布置，采取先焊收縮量較大的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫；先焊拘束度較大而不能自由收縮的焊縫，后焊拘束度較小而能自由收縮的焊縫的原則。

4.6在焊接過程中為了減少焊接熱輸入流失過快，避免焊縫在結晶過程中產生裂紋，當板厚達到一定厚度時，焊前應進行預熱，對焊縫周邊一定范圍內進行加熱，加熱溫度視板厚及母材碳當量（CE）而定。

4.7當構件上某一條焊縫經預熱施焊時，構件焊縫區域溫度非常高，伴隨著焊縫施焊的進展，該區域內必定產生熱脹冷縮的現象，而該區域僅占構件截面中很小一部分，此外的部分母材均處于冷卻（常溫）狀態，由此對焊接區域產生巨大的剛性拘束，造成很大應力，甚至產生裂紋。若此時在焊縫區域的對稱部位進行加熱，溫度略高于預熱溫度，且加熱溫度始終伴隨著焊接全程，則上述應力狀況會大為減小，構件變形亦會大大改觀。 雖然采取一定措施可控制焊接應力，但是大多數厚板構件焊完后仍然存在相當大的應力，需在構件完工后在其焊縫背部或焊縫二側進行烘烤以消除殘余應力。

5異形厚板焊接施工效果評價

隨著鋼結構的廣泛應用，大跨度鋼結構施工技術成為研究熱點，相應的異型厚板焊接技術得到了推廣，通過異形厚板焊接技術的實踐應用，焊接合格率由87.5%提升至98.3%。為了進一步提升焊接質量，我們要對焊接過程進行更加嚴格的監控，嚴格按照規范與規程進行指導。

參考文獻

篇10

關鍵詞 生態移民區；旱作節水；推廣應用；成效；寧夏西吉

中圖分類號 F323.3；S274.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）24-0223-02

西吉縣位于寧夏回族自治區南部，六盤山西麓，屬黃河上中游黃土高原腹地丘陵溝壑區。是寧夏農業人口第一大縣和國家級貧困縣，耕地面積16.13萬hm2。屬典型的溫帶大陸性季風氣候，處于干旱地區。年日照時數2　322　h，年均氣溫5.3　℃，無霜期100～150　d。光熱資源豐富，水資源匱乏。近年來，寧夏實行生態移民工程，西吉縣是生態移民的主要地區，由于該縣耕地多為旱作農田，土壤貧瘠，中低產田比重大。同時，農業經營粗放，農業節水技術普及率低，農作物產量低而不穩，但光熱資源充足，晝夜溫差大，對提高農作物產量和品質較為有利。當地降水的基本特征是：年均降水量少，年際變化大，年內分布不均，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，約占全年總降水量的60%以上。冬春少雨雪，易發生春旱，夏秋雨季以暴雨形式出現，降雨造成嚴重的水土流失和洪水災害，農作物對降水有效利用率低。冬春季節和少雨年份降水稀少，多為＜5　mm的無效降水，農作物難以利用。干旱缺水成為制約當地農業生產的最主要因素之一。因此，如何提高水資源利用率、改善農業生產條件是緩解項目區水資源供需矛盾，是確保移民“搬得出、穩得住、能致富”的關鍵[1-2]。多年的農業生產實踐證明，在西吉縣干旱片帶種植的農作物中，地膜馬鈴薯、玉米等作物具有較強抗災、避災性能，其產量高，比較效益明顯；同時，地膜馬鈴薯、地膜玉米生長期正是全年降水量最集中的時段，非常適宜發展旱作節水農業，可有效提高搬遷安置點移民土地的利用率，更好地解決搬遷移民生產、生活困難等問題。

1 旱作節水技術的推廣應用

（1）對移民區的土地實行平整，建成旱作梯田。

（2）在生態移民區內，打機井、建水庫、建集雨場、窖，充分利用水資源。

（3）以機井和水庫為水源，配套相應的管道。其灌溉方式為布設干管、支管2級管道，田間通過給水栓接移動軟管進行灌溉，采用“移動軟管+溝灌（或小畦灌）”的節水灌溉技術模式。

（4）對移民區旱作農田推廣秋覆膜、春覆膜，利用項目支撐，確保覆膜覆蓋率達85%以上。

（5）示范推廣集雨布灌配套技術，在項目實施后積極引進和示范推廣秋季雙壟面全覆膜集雨溝播技術、微集水（壟蓋膜際）栽培等集水補灌技術。

（6）推廣以地膜馬鈴薯為紐帶的立體復合種植技術，立體復合種植是深化馬鈴薯地膜覆蓋栽培技術的重要途徑。充分利用地膜覆蓋馬鈴薯寬窄行種植的特點，在寬行套種大豆、白蕓豆、蠶豆、豌豆、扁豆，以提高光熱資源的利用率和土地利用率，增加單位面積產量、產值，有效提高土壤肥力。

（7）開展移民技能培訓，在生態移民區建立旱作節水農業、設施農業、庭院經濟等科技示范基地，組織一批科技特派員定向定點開展技術服務，重點推廣普及節水灌溉、覆膜種植、品種改良、溫棚養殖、疾病防治等技術。實施生態移民專項培訓援助工程，定期舉辦農民科技培訓班和農村勞動力轉移就業技能培訓班，使每戶移民都能掌握旱作節水種植、設施農業種植等實用技術。

2 取得的效益

（1）經濟效益。通過推廣旱作節水農業，使生態移民區耕地得到改良，灌溉保證率及土地生產率明顯提高，移民收入比原先增長50%以上，經濟效益十分顯著。

（2）社會效益。通過實施縣內生態移民安置區旱作節水農業項目，使旱作節水農業的理念逐步為移民群眾接受。農民不斷實踐和發展節水農業，采取各種工程和生物措施，大大提高了水資源利用率。項目實施后，有效改善了安置區移民生產生活條件，增加糧食產值和移民收入，對加快移民脫貧致富和促進項目區經濟社會全面發展意義重大。

（3）生態效益。通過項目實施，采用保護性耕作措施，提高土壤肥力和保水蓄水能力，提高降水利用率，改善土壤生態環境和提高土壤生產能力?？蓽p少水土流失和土地退化，改善區域生態環境。

3 體會

在移民區推廣利用旱作節水技術，是有效緩解旱作區農業水資源供需矛盾、提高水資源利用率和抗旱減災能力、實現從根本上解決移民貧困問題和改善生態目標的重要途徑，也是發揮項目區農業資源優勢、加快特色農業產業發展步伐、促進項目區農業再上新臺階、增加移民收入和消除貧困的有效舉措，是構建和諧社會的需要。同時，加快農作物種植結構調整步伐，促進傳統農業向現代農業的轉變，增強農業抗御自然災害能力，增加農民收入，使旱作節水農業工程長期穩定發揮效益。通過旱作節水農業的實施，完善旱作節水農業技術模式體系；進一步提高移民區群眾的生產積極性，實現“三個提高”，即提高旱作節水農業區的抗旱、減災、避災能力，提高降水利用率20%以上，提高降水保蓄率30%以上；緩解移民區資源型缺水的緊迫性，緩解季節性干旱對農業生產的威脅；形成區域地膜馬鈴薯、玉米等特色優勢產業；有效增加移民的經濟收入，把移民區建成全縣旱作節水農業建設的典型示范區[3-5]。

4 參考文獻

[1]　楊發，陳彩芳.寧夏旱作節水農業現狀、問題及對策[J].寧夏農林科技，2012，53（1）：59-60.

[2]　寧夏中部干旱帶和南部山區覆膜保墑集雨補灌旱作節水農業建設規劃提要[EB/OL].[2012-09-26].http：///view/3784609.htm.

[3]　馬金虎，杜守宇，楊發，等.寧夏旱作節水農業技術的發展現狀及應用前景[J].寧夏農林科技，2007（5）：75-76，198.