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超声波检测激光焊接缺陷原理

  超声波检测（ultrasonic testing，激光焊接机厂家，UT），是利用超声波在介质中传播、衰减、反射等特性来进行探伤的，由于其本身的特点，在焊接自动无损检测中得到了广泛应用。

  超声波检翻基本原理

   超声波的传播与衰减

   超声波是一种机械波，其振动频率大于20kHz。是机械振动在弹性介质中的一种传播过程。超声波探伤是利用超声波在探头被检材料中传播时，根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测缺陷的一种探伤方法。超声波在传播的过程中，由于介质对声波的衰减，以及声波图典型的超声波探头的声场在传播过程中的扩散，使得超声波的能量脏着传播距离的增加而减少。典型的超声波探头的声场。

   超声波的产生和传播过程。将脉冲振荡嚣产生肭电压加至探头的晶片上，刘用压电效应产生超声波，经过耦合在被检测物体中进行传播。在传播的过程中，遇到异质界面（缺陷）会产生反射回波，网波到达晶片后被仪器接收、显示或传给计算机进行处理和识别。常规超声检测是以水平基线（x轴）表示距离或时间，用垂直于基线的偏转（Y轴）表示幅度的一种信息显示方法，也称作A型显示。常规超声探伤中的波形观察方法，显示屏上缺陷回波的位置正比于缺陷在被检测件中的位置。

   超声波的界面行为

   当超声波垂直入射到由两种不同介质构成的异质界面上时，一部分超声波（入射波）被反射；其余部分（透射波）将穿过界面继续传播，这两部分的比率取决于界面两侧介质的密度和超声波在该介质中的传播速度（声速）。例如，钢和空气两者的密度和声速相差很大，因此超声波在其界面

上几乎**地反射；而钢和水接触时，88%的能量被反射，12%穿透界面。同时，反射比率的大小仅取决于二介质声阻抗2之差，而与何者为*1介质无关。如上所述，如果探头与被检物之间有空气时，超声波是完全不能传过去的，必须利用油或水等介质（耦合荆）进行耦合。

   当超声波倾斜入射到界面上时，在界面上会产生反射和折射。折射波的方向与入射波方向一般是不相同的。超声波倾斜入射到异质界面时的行为，这里假设介质I  （声速c，）的声阻抗小于介质Ⅱ（声速。2）的声阻抗。此时，入射角。和折射角日是由两种介质中的声速决定的。

天津市激光技术研究所成立于1975年10月，是国有独资科技型企业，隶属于天津市科学技术，是天津市的专门从事光电子、激光技术研究与产品开发、生产、销售与服务的科研单位。我所始终坚持以市场为导向，坚持科技创新、开发新产品，先后通过ISO9000质量体系管理认证、**企业认定、天津市光电子孵化器市级认定并完成天津市激光技术工程中心的组建。建所以来承担了国家及天津市重大科技攻关项目200多项，获国家发明、实用新型**几十项，获国家技术发明奖、市级科技进步奖20余项，先后研发出中、高功率光纤激光切割机系列、石油割缝筛管、中小功率激光加工机、等离子数控激光加工机、数控激光标线器系列、染料片Q开关组件等几十个拥有自主知识产权的科技产品。

  激光同一般的光一样具有生物效应，这种生物效益在给人类带来益处的同时，若无防护或防护不好也会对如眼睛、皮肤以及神经系统等人体组织造成直接或间接的损害。为了确保使用激光焊接机时的安全与防护，必须对激光危害严加控制，做好工程控制、个人防护及安全管理。

　　1、工程控制。工程控制是指对激光器或激光加工系统在结构上所采取的安全措施，主要包括：防护罩——用以防止工作人员接受**过较大允许照射量;安全连锁——指与防护罩相连的、在移开防护罩时可避免辐射的自动装置;安全光路——对辐照可能引起燃烧或次级辐射的光路予以封闭;钥匙开关——泛指取下钥匙时，激光器转;光束终止——为了使激光束不追赶受控的加工作业区，可使用光束终止器或衰减器。

　　2、个人防护。主要指穿戴耐火、耐热的激光防护服，配戴能够选择性地衰减特定激光波长的激光防护眼镜、配戴用于紫外激光源的激光防护面罩、配戴可避免直射或散射激光造成损害的激光防护手套。

　　3、安全管理。激光焊接机安全管理主要包括设置专门机构或人员，明确职责、权利：包括安全培训监督等。

激光焊接机对金刚石锯片焊接满足条件

金刚石锯片激光焊接机必须有以下条件作保证：首先是有适合锯片焊接的激光焊接系统；其次是基体及刀头的过渡层材料要有较好的可焊性；较后是必须认真选择合理的烧结工艺及焊接工艺。焊接工艺是决定焊接强度的关键因素，优良的焊接工艺可以减少焊缝中的气孔、孔洞和裂纹，提高焊缝组织的均匀性，激光焊接机价格，从而在很大程度上提高了焊接质量。

金刚石钻头过渡层与锯片基体

   钎焊和凸焊一直是粉末冶金材料连接较常用的方法，但由于结合强度低，热影响区宽，尤其不适合高温及高强度要求的场合，所以使粉末冶金材料的应用受到限制。20世纪80代初，Mosca发现CO2激光能很成功地焊接某些粉末冶金材料，当条件选择得当时，焊缝结合强度较高，热影响区很窄，还发现激光焊接的结果对烧结条件很敏感，即吸热型气体不适合作激光焊接材料的烧结气氛，在氢气、分解氨和真空中烧结的材料都能成功地应用于激光焊接中。

金刚石刀头过渡层

   由于高功率密度激光的作用，金属将被熔化与汽化，而金刚石在这样的高温条件下易石墨化。因此，为了保证Jg头与基体材料的焊接性能，需要在基体与锯齿间加入过渡层，通常有1. 5～2 mm的高度。激光焊接时过渡层熔化，基体和JJ头结合处部分熔化，熔化后的合金液体相互融合形成焊缝，秦皇岛激光焊接机，因此过渡层性能决定焊缝性能。根据激光焊接锯片使用性能与生产工艺的要求，激光焊接机刀头过渡层必须满足下列要求：足够高的焊接强度，良好的焊缝质量，合理的配方组分，较优的烧结温度。要满足锯切作业特性的要求，能承受住锯切时合理工况下各种各样锯切条件的考验，同时还要兼顾到锯片生产的工艺特点和经济性要求。