激光焊接技术.doc

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激光焊接技术

1．激光焊接的工作原理

激光焊接的能源为高密度的单色光电磁能，通过聚焦作用于一个微小的区域（如焊件接缝），轰击金属，使之熔化，然后冷却，凝固在一起。

激光束聚焦后光斑直径可小至0.01mm，能量密度可高达109w/cm2，热量集中。

2激光焊接技术的应用范

临床激光焊接机的机型

目前，应用于临床的激光焊接机已较为普遍。

如日本出产的ML-2220A型，德国出产的DL-2002型，国产的有武汉的JH-VLA型等，临床应用效果理想。

激光焊接的质量分析

焊接质量的分析可从多个方面进行，如焊件外观的形态观察；熔区（FZ）及热影响区（HAZ）的宽度；力学性能；金相学分析；电子显微镜断口分析等。

激光焊接的烤瓷合金件外观平直，熔区光亮，无裂纹及气孔产生。

熔区宽度仅为1．25-1．9mm左右，几乎观察不出热影响区。

力学性能分析：

焊接部位的抗拉强度与母材相近。

电镜及金相学观察显示，直径3mm的部件熔深可达全层，完全焊透。

这些表明激光焊接的烤瓷合金件性能良好，完全达到了临床修复的要求。

3、激光焊接对多单位固定桥精度的影响

固位桥精度的研究主要包括固位体的适应性、固定桥近远中边缘桥长线距的误差、各固位体中心轴偏离的距离和角度等。

20世纪50年代，为提高固定桥精度，临床上逐渐采用整铸法取代了传统焊接方法。

但是，由于非贵金属的铸造收缩效应，随着跨度增长，整铸桥的精度变差。

Ziebert等认为超过了三单位的整铸桥精度就无法保证。

而激光焊接技术有变形小的优点，因此可采用分段铸造后激光焊接的方法来减少铸金收缩的影响。

有实验对四单位固定桥将整铸法与激光焊接法做一比较，结果证明：

激光焊接桥的精度明显大于整铸桥。

在分段铸造时也应注意选用足够膨胀量的包埋料，并采用正确的铸造方法。

只有保证每个单冠固位体准确就位，整个焊接桥才能获得足够精度。

Bruce认为跨度小于15.5mm可精确整铸，因此在分段时，一般以1~3个单冠（视大小而定）为一段较适宜。

4、激光焊接应用于钛材

钛具有良好和生物相容性、耐腐蚀性和优良的机械性能，比重低而强度高，硬度适中，热导率和热膨胀率低。

这些其它合金材料不可比拟的优良性能使得钛材在口腔医学中的应用越来越广泛。

但是，钛的熔点高（1668土l0℃），在高温下极易与空气中的C、H、O、N等等发生化学反应而变脆，影响钛的力学性能。

因此，传统的焊接方法根本不能应用于钛材。

目前可用于钛焊接的方法有激光焊、氩弧焊、等离子焊、红外线焊、真空电束焊等几种。

从抗托强度、延伸率、熔深、热影响区以及显微观察等八方面来比较，几种焊接办法各有其长处和不足。

5、激光应用平板玻璃的焊接

我国的IFW接合技术与材料试验研究院与德国玻璃机械制--GlamacoCoswig

公司合作开发出了一种用于平板玻璃的激光焊接新技术并获得相关的专利权。

此种新技术采用的是喷射能与热能的混合法。

由于在玻璃表面几乎没有释放什么应力，因此，可实现硅酸盐材料的焊接过程。

与传统的焊接方法相比，此种激光焊接技术的优势在于焊缝质量高，这点对于焊接不同用途的平板玻璃{TodayHot}而言，是极为有用的。

用两片膨胀系数为a＝33.10－6k－1的硼硅酸盐平板玻璃进行焊接试验。

在此种情况下，焊缝长100mm，宽2mm。

焊缝项面和底面的增强可确保良好的焊接。

在焊接时，参数选择合适与否，可使焊缝减小到最低程度或变大。

由于实现了最佳的焊接过程控制，因此，各玻璃区域均匀与否，在扫描的电子图象上是显而易见的。

激光焊接过程的时间大约为25s。

激光焊接的最大焊缝长度为1500mm，但对于焊接部件的长度是没有限制的。

因此，可焊接“无穷大的条板”。