论文部分内容阅读
随着科技的不断发展,异种材料的焊接构件日益得到广泛的应用。双金属带锯条刃部采用高速工具钢,背材采用弹簧钢,综合了高速工具钢的良好切削性能和弹簧钢的优良柔韧性能,具有广阔的应用市场。目前该双金属带材采用真空电子束焊接机焊接而成,而技术依然由欧美垄断,焊接生产工艺也复杂。在这种背景下,研究激光焊接双金属带具有重要的经济效益和社会效益。
本论文系统介绍了激光焊接双金属带生产线样机的构成,其主要内容有:
1.生产线样机使用的脉冲Nd:YAG激光器与金属的耦合效率高,加工性能良好。采用脉冲氙灯作为泵浦源,通过电源参数调节可以方便获得所需的激光束参数。聚光腔采用漫反射的陶瓷腔体,并采用双灯单棒椭圆腔的结构形式有效提高了激光器的输出功率。
2.通过类比的设计方法,利用UG软件进行了机械系统的整体设计、虚拟装配和静态干涉分析,并介绍了机械系统中主要零部件的结构和功能。试制的机械系统样机调试后满足了焊接时双金属带夹紧平整的工艺要求,并实现了连续焊接的生产要求。
3.利用喷嘴结构吹出氮气对焊接过程进行保护,有效避免熔融金属发生氧化,以获得闪亮美观的焊缝,并且焊接质量较高。在设计的专用保护块中安装保护镜片避免了高温蒸汽和等离子气体对聚焦透镜的污染;同时,在保护块中设置水流通道和气流通道减弱了热量对激光器部件的损伤,并使保护镜片免受飞溅金属液滴的损坏。
4.生产线样机通过调试实现连续焊接的生产要求后,初步研究了双金属带激光焊接的生产工艺。通过焊接试验获得了宏观焊缝较好的激光束参数和焊接速度,并对焊缝的金相图片进行了初步的分析,明确了存在的问题及下一步的研究方向。