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焊接方法

焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，弧焊，CO2保护焊，氧气，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接发展历史

19世纪末之前，焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。早的现代焊接技术出现在19世纪末，先是弧焊和氧燃气焊，稍后出现了电阻焊。20世纪早期，一次和第二次中对设备的需求量很大，与之相应的廉价可靠的金属连接工艺受到重视，进而促进了焊接技术的发展。战后，先后出现了几种现代焊接技术，包括目前的手工电弧焊、以及诸如熔化极气体保护电弧焊、埋弧焊(潜弧焊)、药芯焊丝电弧焊和电渣焊这样的自动或半自动焊接技术。20世纪下半叶，焊接技术的发展日新月异，激光焊接和电子束焊接被开发出来。今天，焊接机器人在工业生产中得到了广泛的应用。研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，并进一步提高焊接质量。金属连接的历史可以追溯到数千年前，早期的焊接技术见于青铜时代和铁器时代的欧洲和中东。数千年前的古巴比伦两河文明已开始使用软钎焊技术。公元前340年，在制造重达5.4吨的古印度德里铁柱时，人们就采用了焊接技术 。

激光器分类 用于焊接的主要有两种激光，即CO2激光和Nd: 收稿日期:2007-12-30 YAG激光。CO2激光和Nd:YAG激光都是肉眼不可见 红外光。Nd:YAG激光产生的光束主要是近红外光， 波长为1.06μm，精密零件加工价格，热导体对这种波长的光吸收率较高，对于大部分金属，精密机加工零件，它的反射率为20%～30%。只要使用标准的光镜就能使近红外波段的光束聚焦为直径0.25mm。CO2激光的光束为远红外光，波长为10.6 μm，大部分金属对这种光的反射率达到80%～90%，需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0.75-0.1mm [3] 。Nd:YAG激光功率一般能达到4000～6000W 左右，现在d功率已达到10000W。而CO2激光功率却能轻易达到20000W甚至更大。 大功率的CO2激光通过小孔效应来解决高反射率的问题，当光斑照射的材料表面熔化时形成小孔，这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光线的能量，孔腔内平衡温度达25000℃左右，在几微秒的时间内，反射率迅速下降。CO2激光器的发展重点虽然仍集中于设备的开发研制，但已不在于提高d的输出功率，而在于如何提高光束质量及其聚焦性能。另外，CO2激光10kW以上大功率焊接时，若使用y气保护气体，常诱发很强的等离子体，使熔深变浅。因此，CO2激光大功率焊接时，常使用不产生等离子体的氦 气作为保护气体 [4] 。 用于激发高功率Nd:YAG晶体的二极管激光组合的应用是一项重要的发展课题，新沂精密零件加工，必将大大提高激光束的质量，并形成更加有效的激光加工 [5] 。采用直接二 极管阵列激发输出波长在近红外区域的激光，精密零件加工报价，其平均 功率已达1kW，光电转换效率接近50%。二极管还具有更长的使用寿命(10000h)，有利于降低激光设备的维护成本。

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