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1、新焊接方法与热切割技术 一、等离子弧焊接与切割 l等离子弧是经过压缩的高能量密度的电 弧。l特点：高温（可达2400050000K）高速（可数倍于声速）高能量密度（可达105106W/cm2） 1. 等离子弧的产生 气体电离形成电弧。 在机械压缩、热压缩和电磁压缩的共同作用下，弧柱直径被压缩到很细 的范围内，弧柱内的气体电离度很高，当压缩作用与电弧的热扩散达到 平衡时，便成为稳定的等离子弧。 机械压缩:电弧被强迫通过喷嘴的小孔通道，弧柱截面减小。 热压缩:当往喷嘴内通入一定压力和流量的气体（如氩气、氮气等） 后，电弧会进一步受到压缩。 电磁压缩:电弧中定向运动的电子、离子流在自身磁场作用下，使
2、弧 柱进一步受到压缩。2.等离子弧焊 特点：l等离子弧的能量密度大，弧柱温度高，弧流流 速大，穿透能力较强，厚度12mm以下的焊件 可不开坡口，一次焊透，实现单面焊双面成形 。 l焊接电流小到0.1A时，等离子弧仍能稳定燃烧 ，并保持良好的挺直度和方向性。l钨极缩于喷嘴内，焊接时可避免钨污染。 l焊接速度快，生产率高，焊接热影响区小，焊 接变形也小。 l焊接设备较复杂，气体消耗量大，不宜在室外 焊接。l小孔形等离子弧焊不适于手工操作，灵活性比 钨极氩弧焊差。 3. 等离子弧切割 利用高温、高速、高能量密 度的等离子焰流冲力大的特点 ，将被切割材料局部加热熔化 并随即吹除，从而形成较整齐 的割口
3、。 可以切割不锈钢、铸铁、铝 、铜、钛、镍、钼、钨及其合 金以及非金属材料等。 割口窄，切割面的质量较好 ，切割速度快，切割厚度可达 150200mm。 二、电子束焊 利用高速、集中的电子束轰击焊件表面所产生的 热量进行焊接的一种熔焊方法。 按焊件所处工作室的真空度不同，可分为高真空 型、低真空型和非真空型等三种基本类型。 特点：l电子束的能量密度很高（约为电弧焊的5000 10000倍），穿透能力强，焊接速度快，焊缝 深宽比大（可达50:1）。l电子束可控性好，焊接工艺参数调节范围宽且 稳定，适应性强。 l由于在高真空下进行焊接，无有害气体和金属 电极污染，保证了焊缝金属的高纯度，焊接质 量
4、很好。 l焊接设备复杂，价格高，使用维护技术要求高 ，焊件尺寸受真空室限制，对接头装配质量 要求严格，并需要注意防护射线。 三、激光焊接与切割 1.激光焊利用聚焦的激光束轰 击焊件所产生的热量 进行焊接的一种熔焊 方法。 特点 焊接速度快、能量密度高、灵活性大。 可在大气中焊接，不需要真空环境或气体保护。 非接触焊接，整个焊接过程进行得很快，焊接热 影响区和焊接变形很小，特别适合于精密结构件 和热敏感器件的焊接。 可以借助偏转棱镜或通过光导纤维引导到难以接 近的部位进行焊接；也可以通过透明材料的壁进 行焊接；还可以对绝缘导体直接焊接，而不必清 除绝缘层。 易实现异种金属的焊接，也可用于非金属材
5、料的 焊接。 缺点是设备复杂、投资大、功率较小，可焊接的 厚度受到一定的限制。2.激光切割 l利用激光束的热能实现切割的一种热切割方法。 激光气化切割：利用激光束使材料局部在极短时间内 被加热到沸点以上，并以蒸气形式逸出，形成割口。 一般多用于极薄金属材料的切割。 激光熔化切割 ：利用激光束将材料局部迅速加热到熔 化状态，并借喷射惰性气体将熔化物吹掉，形成割口 。主要用于非金属材料的切割，如纸、布、木材、塑 料、橡胶、岩石、混凝土等，也可用于切割不锈钢和 易氧化的钛、铝及其合金等金属材料 激光燃烧切割：利用激光束将金属材料迅速加热到燃 点，喷射纯氧使金属连续燃烧，氧化物被氧气流吹走 ，形成割口。主要用于金属材料的切割，如碳钢、钛 钢、不锈钢、双面涂塑钢板以及非铁合金等。 l特点：具有速度快、割缝窄、热影响区小、切割 表面光洁等优点。
