焊接机工作原理.doc

焊接机工作原理1、 激光焊接的原理在我们实际生活中，各种部件是由材料组成。 不同的材料，其本身的反射激光的特性决定了激光能否对其起作用的大小。反射率越搞，意味着吸收的光能越少。反之，则吸收的光能越多。反射率除本身材料有关系外，还与金属表面的粗造程度有关，一般镜面反射率是最高的，一般在加工时尽量避免，可能会对于激光器有损坏。金属在激光作用下表面将发生一系列的变化，在其表面被激光加热并迅速象深处传导，在激光功率密度一定的情况下表面将溶化，部分在激光功率密度高时被瞬间汽化，在工件表面形成熔池。在焊接过程中，通过工件相对激光移动，使得熔化金属沿某一个角度加速，液体金属传热作用温度迅速降低，液体金属形成焊缝。本设备属脉冲焊接方式，焊接中脉冲能量和脉冲宽度是可调节的，脉冲能量影响熔化量、宽度影响熔化深度。同时通过外光路可调扩束镜调整聚焦的光斑来调整焊接点的大小。 激光焊接与其他焊接工艺相比能够实现很多材料的焊接，比较起来有优越性，焊接构件热变形小，接头质量较高。激光焊接优势在与能够实现局部很小范围加热特性，广泛用与精密器件如首饰、电池、汽车业、航空工业的一些其他应用等。2、 激光器的工作原理1） 工作物质是激光器的核心，使用工作物质为亿铝石榴石晶体，简称YAG晶体，工作物质形状 为圆柱形。2） 泵浦源为工作物质提供粒子数反转提供能量，提供的能量将电能变为工作物质需要的光能。焊接机普遍采用惰性气体为氙气的放电灯3） 聚光腔的作用是将泵浦源辐射的光能均匀的汇聚到激光工作物质YAG晶体上，提高转换的效率；4） 谐振腔是激光器的重要组成部分，它由两个全反、输出（部分反射）镜片构成。受激辐射的激光通过反馈在其中形成放大与震荡，然后由输出镜片输出。5） 冷却系统。冷却是必不可少的辅助装置，由于部分的能量通过热的形式散发出去，为防止聚光腔内部温度过高或工作物质损坏，必须使用冷却系统。激光器的能量转换及能如图所示： 3、 电路工作原理 该电路主要由以下几部分组成：主回路：包括充电回路、储能网络、放电电路及预燃与触发电路。控制电路：包括电气控制电路、微机控制电路及各种保护电路A. 升压/整流电路升压/整流电路通过单相升压，将220V交流变成620V直流，为充电回路提供电源。B. 充电电路充电电路由IGBT开关管组成，此种充电方式可提高电路的重复率。C. 放电回路放电回路由可控硅控制，放电IGBT必须保持关断。当储能网络充电后，充电IGBT关断，延时一段时间后放电IGBT接通放电，储能电容放电完毕，IGBT自行关断。D. 预燃及触发电路包括升压变压器、高压整流桥、滤波器、限流电阻、电流继电器、高压脉冲变压器及高压触发电路组成。由于脉冲氙灯在预燃时进入正常辉光放电状态，因此呈负阻特性。为使氙灯在弧光放电结束后辉光放电运行正常，预燃电路必须呈现高电流源特性，所以预燃电路限流电阻较大。本机的触发方式为内触发，采用了约50Hz的自动触发，合上预燃开关，高压脉冲变压器即可产生1.5万2万伏高压加在氙灯上，只要预燃一建立，触发电路立即自行断开。E. 控制电路本机控制电路主要有操作电路和微机控制电路两大部分。操作电路通过按钮、接触器和继电器等元件实现对水泵、预燃电路、主电源和控制电源的通断操作，以及故障时的联锁保护。微机控制电路集中在一整块印刷电路板上。G. 保护电路a) 预燃断保护 切断时，放电回路形成故障，保护电路动作发出故障信号。b) 流量联锁保护冷却系统中内循环水的流量不足时，流量继电器断开，并切断预燃电路和主回路电源，全机停止工作