關鍵詞:激光焊接,高溫熱像儀,短波,溫度范圍
引言:Matthew是研究焊接工藝的工程師,激光焊接以其眾多優(yōu)點,得以在越來越多的行業(yè)中應用。由于焊接工藝是直接決定了生產產品的質量問題,而溫度又是監(jiān)控焊接工藝的重要參數(shù)。如何可以快速實時的完成整個焊接過程的溫度測試,成了Matthew*關心的問題之一。英諾曼特作為Matthew就職公司的長期合作伙伴,成為了他們優(yōu)選的咨詢對象。
激光焊接屬非接觸式焊接,是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散,將材料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式,主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,熱影響區(qū)小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質量高,無氣孔,可**控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現(xiàn)自動化?;谝陨咸攸c,激光焊接現(xiàn)在已經(jīng)在制造業(yè)、粉末冶金、汽車、電子、生物醫(yī)學等領域得到廣泛應用。
世界上的**個激光束于1960年利用閃光燈泡激發(fā)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(fā)元素的釔鋁石榴石晶棒(Nd:YAG)可產生1---8KW的連續(xù)單一波長光束。YAG激光,波長為1.06uM,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0.5-6mm。
使用CO2為激發(fā)物的CO2激光(波長10.6uM),輸出能量可達25KW,可做出2mm板厚單道全滲透焊接,工業(yè)界已廣泛用于金屬的加工上。Matthew使用的焊接工藝正屬于此類。


由于Matthew使用的CO2激光的波長是10.6uM,因此在選擇紅外熱像儀時,熱像儀的工作波段需要與其不同,否則激光將對紅外熱像儀造成損壞。由于Matthew是對多種材料進行研究,焊接溫度需要涵蓋從1000°C到2500°C,加之焊接的熔池尺寸很小,所以英諾曼特通過INNOPROs(英諾曼特的一個內部開發(fā)應用和流程軟件)建模和模擬實驗,為客戶提供了特殊鏡頭、工作波段和溫度范圍的高溫熱像儀方案。



焊接技術的發(fā)展史:
電焊阻 Elihu Thomson 1886-1900 Thomson 電焊 美國
氧乙炔焊 OAW Edmund Fouche Charles Picard 1900 法國
釬焊 TW Goldschmidt 1900 Goldschmidt AG 德國
手工金屬電弧焊 MMA,SMAW Oscar Kjellberg 1907 伊薩 瑞典
電渣焊 ESW N.Benardos R.K.Hopkins 19 Paton 焊接學會 俄羅斯美國烏克蘭
等離子焊接 PAW Schonner R.M.Gage 19091953 BASF 德國美國
鎢極惰性氣體保護電弧焊 TIG,GMAW C.L.CoffinH.m.Hobart 和.K.Devers 19201941 美國
藥芯焊絲 FCAW Stoody 1926 美國
螺柱焊 1930 紐約**廠 美國
熔化極惰性氣體保護電弧焊 MIG H.M.Hobart和P.K.Devers 19301948 航空戰(zhàn)爭紀念學會 美國
埋弧焊 SAW Robinoff 1930 國家地下鐵道公司 美國
活性氣體保護電弧焊 MAG,GMAW Lyubavskii和Novoshilov 1953 蘇聯(lián)
激光切割 Peter Houldcroft 1966 BWRA(TWI) 英國
激光焊接 LBW Martin Adams 1970 英國
攪拌摩擦焊 FSW Wayne Thomas 1991 TWI 英國
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