焊接是常用的连接技术-金属熔化融合分析显微镜
焊接
焊接是常用的连接技术之一。在焊接方法类别中,激光焊接属于一种熔
焊技术,即将原材料熔化后融合在一起。激光在焊接过程中主要作为一个
具有高能量密度的热源。与其他焊接方法相比,激光焊接可以将光束聚焦
在几个毫米的范围内,从而将加热引起的变形控制在最小范围。
在航空航天工业中,激光焊接主要用来连接主体结构上两种相同或不
同的金属,并能提供高连接强度。用这种方法来连接金属部件可以减轻机
体重量,与之相比,传统机械式连接法如螺栓、螺母连接就显得不重要了
。目前,由于激光焊接适用于各种航空航天工业结构部件中的合金材料,
所以日益受到关注。
激光焊接原理
当激光束入射到目标材料上时,能量将由光束向材料表面转移。如图6所
示,能量转移存在两种模式:热传导模式和小孔模式。激光深孔穿透焊接
机理与电子束焊情况十分相似,两种方法中能量都是通过“小孔”形式进
行转移的。当光束能量密度足够高并引起基体材料蒸发时,洞口的蒸气压
会迫激光束使熔化金属沿着孔壁向上运动,此时就可能会出现这种小孔模
式。这时孔的作用就类似于一个黑体,在增加对激光束吸收的同时也促进
了热量向材料深处的扩散。反观大多数传统焊接工艺,能量仅由工件表面
吸收,然后只能通过热传导转移到内部。