激光传感器焊接技术的介绍和发展

时间:2019-03-25 08:22:19 来源:乐都资讯网 作者:匿名



首先是传感器

根据国家标准GB7665-87,传感器被定义为可以根据某个定律被感测并转换成可用输出信号的设备设备。

作为测试工具,传感器需要检测研究对象的物理或化学信息。工作过程需要稳定,可靠和高精度。因此,传感器具有以下要求:

(1)适应恶劣环境的强大能力——传感器一般适用于各种环境,从极冷到炎热的地区,许多露天作业,能抵抗飞沙,灰尘,防潮,高耐盐腐蚀,酸度耐腐蚀,抗污染气体干扰能力强,能适应高温,极冷,强烈振动,冲击和其他条件下的正常工作能力,还具有较强的抗噪声能力,较高的信噪比。

(2)中等价格,适合批量生产——要求传感器一致性好,适合自动化批量生产,对加工设备要求高,以消除人工操作造成的不一致和错误。

(3)高稳定性和可靠性——传感器是一种高精度测试仪器,在军事,航空和航天应用中有严格的要求。产品必须经过严格测试才能应用。因此,传感器生产是高科技的具体应用和体现。传感器是否具有高技术附加值反映在技术内容和加工技术的技术是否高。由于其应用环境的条件,一些传感器需要金属包装。通常,焊接密封件,例如压力传感器,力传感器,霍尔传感器,光电传感器,温度传感器等,内部具有敏感元件和集成电路,其中充满惰性气体。或者吸尘与外界隔绝。它有压力和气密性要求。它还具有焊接强度要求和漏气率要求。它需要高焊接质量,并且在焊接期间需要小的变形。它不会损坏内部组件和微电路。 。目前,传感器采用电阻焊,钨极氩弧焊,等离子弧焊,电子束焊和激光焊等密封。二,激光焊接

1.激光焊接原理——激光是受激辐射的缩写。由于其独特的高亮度,高方向性,高单色性和高相干性,自诞生以来一直用于工业加工。广泛而言,它成为未来制造系统的常用加工方法。激光焊接是具有高辐射强度的激光束。激光束被光学系统聚焦后,激光焦距的功率密度为104~107W/cm2。经加工的工件放置在激光焦点附近以进行加热和熔化,并且可以产生熔化现象。并且产生的强度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。通过控制上述参数,可以使用激光执行各种激光焊接工艺。

2,激光焊接的一般特点——激光焊接是一种利用激光束作为热源的热处理技术,与电子束等离子束和一般加工相比具有许多优点:(1)激光束的激光束点梁体积小,功率密度高,可焊接一些高熔点,高强度的合金材料; (2)激光焊接是非接触式加工,无工具损失和工具更换等问题。激光束能量可调,移动速度可调,可采用各种焊接方法加工。 (3)激光焊接自动化程度高,可由计算机控制,焊接速度快,效率高,可以很容易地焊接成任何复杂的形状; 4)激光焊接热影响区小,材料变形小,无需后续加工; (5)激光器可以通过玻璃将工件在真空容器和工件内部位置焊接在复杂结构的内部位置; (6)激光束易于引导和聚焦(7)与电子束加工相比,激光焊接不需要严格的真空设备系统,操作方便; (8)激光焊接生产效率高,加工质量稳定可靠,经济效益和社会效益好。

3,激光焊接在传感器生产过程中的特点——激光用于密封传感器金属外壳是目前最先进的加工技术,主要基于激光焊接具有以下特点:(1)高纵横比。焊缝深而窄,焊缝明亮美观; (2)最小热输入。由于功率密度高,熔化过程极快,输入工件热量很低,焊接速度快,热变形小,热影响区小; (3)高紧凑性。在焊缝形成期间,熔池连续搅拌并且气体容易释放,导致形成无孔渗透焊缝。焊后冷却速度快,焊缝组织细密,焊接强度,韧性和综合性能好; (4)强焊。高温热源和非金属组分的充分吸收产生净化,降低杂质含量,改变夹杂物尺寸及其在熔池中的分布,焊接过程中不需要电极或填充焊丝,熔化区污染较少,使焊缝强度和韧性至少等于或甚至超过母材; (5)精确控制。由于聚焦点小,焊缝定位精度高,光束易于传递和控制,焊枪和喷嘴无需频繁更换,辅助辅助时间大大减少,生产效率高,灯没有惯性,紧急停止可以高速停止。然后重新开始。自控束运动技术的使用可以焊接复杂的部件; (6)非接触,常压焊接工艺。由于能量来自激光,工件没有物理接触,因此不会对工件施加任何力。磁场和空气对激光没有影响; (7)由于平均热输入低,加工精度高,可降低后处理成本,此外,激光焊接操作成本较低,可降低工件成本; (8)易于自动化,有效控制光束强度和精细定位。三是激光焊接和现有焊接方法

目前,用于传感器密封焊接的方法包括:电阻焊,氩弧焊,电子束焊,等离子焊等。

1.电阻焊:用于焊接薄金属件,焊接工件通过大电流夹在两个电极之间,熔化电极触点表面,即焊接由工件电阻完成。工件容易变形,电阻焊接焊接在接头的两侧,激光焊接仅从一侧进行。经常保持用于电阻焊的电极以除去从工件上附着的氧化物和金属。薄金属搭接接头的激光焊接不与工件接触,梁也可以进入常规焊接难以焊接的区域,焊接速度快。

2,氩弧焊:采用非自耗电极和保护气体,常用于焊接薄工件,但焊接速度慢,且热输入远大于激光焊接,易产生变形。

3.等离子弧焊:类似于氩弧,但火炬会产生压缩电弧,以增加电弧温度和能量密度。它比氩弧焊更快,并且渗透更深,但不如激光焊接。

4.电子束焊接:它依靠一束加速的高能量密度电子撞击工件,在工件的小表面产生巨大的热量,形成“小孔”效应,从而实现深熔焊接。电子束焊接的主要缺点是它需要高真空环境以防止电子散射。设备很复杂。焊件的尺寸和形状受真空室的限制。韩国零件的装配质量严格。也可以实现非真空电子束焊接,但是由于电子设备。散射和聚焦不足以影响效果。电子束焊接还具有磁偏移和X射线问题。由于电子充电,它受磁场偏转的影响。因此,电子束焊接工件需要在焊接前去磁。 X射线在高压下特别强,需要操作员保护。激光焊接在焊接之前不需要真空室和工件的去磁。它可以在没有X射线保护的大气中进行,因此可以在线操作或在磁性材料中操作。

四,激光焊接在传感器生产中的应用前景

激光焊接技术是一项高科技。由于其独特的特性,它特别适用于传感器密封焊接。目前,许多国外传感器制造商都使用激光焊接来生产传感器,但在中国并没有很多制造商使用这种技术。它主要用于生产军用传感器产品的一些制造商和一些科研机构,其中许多使用国外的激光焊接机。目前,国产激光焊接机在性能方面与国外产品相差不远,完全可以满足国内生产传感器的技术要求,但价格是国外同类产品的1/3-1/5。为了提高国产传感器的整体水平,发展国家激光产业,中国的传感器制造商应尽快使用国产激光焊接机生产和加工传感器,以提高产品竞争力,开拓国际市场。

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