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激光焊接与SHS焊接技术

焊接技术在我国的经济建设与社会发展中发挥了重要作用，但随着科技进步，新材料、新工艺的广泛应用，传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制，这使得融材料学、力学、计算机科学等相关知识、技术于的焊接新工艺应运而生。

一、SHS焊接

自蔓延高温合成（SHS）是一种合成材料的新技术，而SHS焊接则是该工艺一个新的应用领域。SHS焊接是利用SHS反应的放热及其产物来焊接的技术。应用燃烧合成技术，将压制成形的粉末置于被焊材料之间，利用粉末体燃烧合成的高温反应热及合成产物作为填充材料，在压力作用下实现被焊材料之间的连接。这种反应过程类似于烧结，加压的目的是为了获得致密性高的焊接接头。

一般来说，SHS焊接有三个过程：点火、加压、保温。

护身符

1、点火的方式很多，如电弧、电火花、火焰、强电流、高温炉、电子束、激光、高温辐射和微波、化学炉等。

2、加压大小和加压时间是焊接成败的关键。SHS合成材料如果不加压，由于材料本身的孔隙及风扇网反应中产生的气体，将会导致大量的孔隙。不允许将反应物留在焊缝中，因此必须致密化，通常的方法是在反应过程中加压。

3、单纯加压可能不会获得包装机高密度，应同时进行保温。

SHS焊接具有很多优点：

1、由于反应放热，材料只需加热至低于熔点几百摄氏度的温度，这样可以节约能源。

2、焊料中可以加入增强相，如增强粒子、短纤维、晶须等，以构成复合材料。

3、焊接是可合成梯度材料，作为焊料来焊接异型材料，以克服母材间在化学、力学和物理性能上的不匹配。

4、SHS焊接过程中的局部放热，可减少热影响区，避免对热敏材料微观组织的破坏，保持了材料的性能。

5、由于生坯可压成任意形状，因而SHS焊接易焊制成不易制造的产品。

6、可以通过量次实验SHS焊接适于对材料进行表面处理。SHS焊接可进行陶瓷-陶瓷、金属-陶瓷、金属-金属的焊接。

二、激光焊接

激光焊接的工作原理

激光焊接是将具有优异的方向性、高亮度、高强度、高单色性、高相干性等特点的激光束辐射至加工工件表面区域内，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点的功率密度为W/cm2，通过激光与被焊物的相互作用，在极短的时间内使被焊处形成一个能高度集中的热源区，热能使被焊物区域熔化后冷却结晶形成牢固的焊点和焊缝。根据所用激光器及其工作方式的不同，常用的激光焊接方式有两种，一种是脉冲激光焊，主要用于单点固定连续和簿件材料的焊接，焊接时形成一个个圆形焊点；另一种为连续激光焊，主要用于大厚件的焊接和稳定性高切割，焊接过程中形成一条连续焊缝。就一般而论，焊接材料的选择、激光焊接机的选择，加工工作台的选择，是影响激光焊接效果的主要因素。而对于焊接过程中熔化现象能否产生和产生的强弱程度则主要取决于激光作用材料表面的时间、功率密度和峰值功率，控制好上述各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。激光焊接中，光束焦点位置是最关键的控制工艺参数之一，在一定激光功率和焊接速度下，只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和好的焊缝形状。

激光焊接具有如下的优点：

1、激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，焊接速度快、功效高、深度大、残余应力和管夹变形小，能在室温或特殊条件下(如封闭的空间)进行焊接，焊接设备装置简单，不产生X射线。

2、可焊接如高熔点金属的难熔保温材料拉力实验机,与附具的设计融会了我公司的先进技术材料，甚至可用于如陶瓷、有机玻璃等非金属材料的焊接，对异形材料施焊，效果良好，且具有很大的灵活性，可对于焊接难以接近的部位施行非接触远距离焊接。

3、激光束经聚焦可获得很小的光斑，由于不受磁场影响且能精确定位，因此，可进行微型焊接，适用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

4、激光束易实现光束按时间与空间分光，可以切换装置将激光束传送举多个工作站，因此，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。

5、激光焊接因属无接触加工，没有工具损耗和工具调换等问题，同时，其不需使用电极，因此没有电极污染或受损的顾虑，且易于以自动化进行高速焊接。亦可以数位或电脑控制。

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