机械工程概论答辩ppt课件

1、激光机工技术的运用从一辆汽车看激光加工:Contents目录激光切割激光切割激光焊接激光焊接激光淬火激光淬火激光熔覆激光熔覆激光打标激光打标:Part One激光切割技术激光切割技术0101:1-1在汽车消费中的运用在汽车消费中的运用原理：利用高功率密度激光束照射被切原理：利用高功率密度激光束照射被切割资料，使资料很快被加热至汽化温度割资料，使资料很快被加热至汽化温度，蒸发构成孔洞，随着光束对资料的挪，蒸发构成孔洞，随着光束对资料的挪动，孔洞延续构成宽度很窄的如动，孔洞延续构成宽度很窄的如01mm左右切缝，完成对资料的切割。左右切缝，完成对资料的切割。运用：激光切割技术主要运用在车身覆运用：激

2、光切割技术主要运用在车身覆盖件的消费上，如顶棚、车门、前盖、盖件的消费上，如顶棚、车门、前盖、挡风玻璃等挡风玻璃等:1-2在汽车消费中的优势在汽车消费中的优势激光切割产生的切口平整、无毛边，根本不需求进一步做处置切割速度快，精度高，而且可反复性强可数控编程，运用机器人操作总的来说，激光切割的运用极大地提高了消费效率，节省时间、资料、人力:1-3在汽车研发中的运用在汽车研发中的运用在汽车的研发中，激光切割最大的运用就是无模具消费零部件:1-4在汽车研发中的优势在汽车研发中的优势免去了制造模具的本钱，节省研发本钱效率高，可大量消费，缩短研发周期加速了研发进程，促进汽车行业的高速开展使得私人订制成为

3、能够:Part Two激光焊接技术激光焊接技术0202:2-1 激光焊接原理激光焊接原理激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效的精细焊接方法:2-2 焊接工艺对比焊接工艺对比对比项目激光焊接电阻焊电子束焊接钨极惰性气体保护电弧焊熔化极气体保护焊焊接效率0+0-焊缝深宽比（大）+-+-热影响区（小）+0+-材料可选择性+-材料损耗+-焊缝断面形貌+0+00焊接高反射率材料-+自动加工+-+0成本-+-+操作成本0+0+组装+-注：“+”表示优势；“-”表示劣势；“0”表示适中。焊缝深宽比大，光亮美观1.由于激光在聚焦以后，光斑细小，使得焊接过程中工件之间接合板宽度减小，可以让两块资料

4、之间的粘合度更好，不会引起资料的外表的损伤以及变形，所以焊接完成以后，也无需对焊缝做后期处置，提高了车体的刚度。 2.扩展了焊接资料的可选性：既可焊接同种资料，也可焊接异种资料，实现不同材质的金属和非金属之间的衔接。尤其是激光焊接可以衔接航空与汽车工业中比较难焊的薄板合金资料，如铝合金等，并且构件的变形小，接头质量高，重现性好。还可透过玻璃进展焊接。3热影响区(热性变)小，无须焊丝且焊接质量高.车身强度提高30%以上与电阻焊相比1.减小了工件衔接之间的接合面宽度，降低了板材运用量2.非接触式焊接过程，无机械应力。无需运用电极，无点击受损或污染的顾虑。节约资料，减少耗材，降低分量，降低本钱能量转

5、换效率太低，通常低于10%；高反射性及高导热性资料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改动设备昂贵改良：为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地运用这一优秀的焊接方法,提出了一些用其它热源与激光进展复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺措施，如激光填丝焊可细分为冷丝焊和热丝焊、外加磁场辅助加强激光焊、维护气控制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。:2-3 激光焊接开展与前景激光焊接开展与前景我国的现状我国的现状汽车工业尚不兴隆汽车零部件的激光焊接技术曾经相当成熟结论：激光焊接技术还没有得到广泛运用 中国

6、的激光焊接处于世界先进程度，具备了运用激光成形超越12平方米的复杂钛合金构件的技术和才干，并投入多个国产航空科研工程的原型和产品制造中。 2019年10月，中国焊接专家获得了焊接领域最高学术奖-布鲁克奖，中国激光焊接程度得到了世界的一定。:Part Three激光淬火技术激光淬火技术0303:3-1 激光淬火原理激光淬火原理将钢加热到临界温度Ac3亚共析钢或Ac1过共析钢以上温度大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms马氏体转变的起始温度以下防止冷却时内应力使工件变形或开裂坚持零件的尺寸和外形精度钢的激光淬火钢的激光淬火 激光淬火是利用激光将资料外表加热到相变点以上，随着资料本身冷却，奥氏体转变为马氏

7、体，从而使资料外表硬化的淬火技术。钢的淬火:3-1 激光淬火原理激光淬火原理:3-2 激光淬火的优势激光淬火的优势由于激光加热速度快，被处置的模具变形很小激光 淬火清洁、高效不需求水或油等冷却介质淬火硬度比常规方法高 淬火层组织细密、强韧性好由于激光束发散角很小，具有很好的指向性，可以经过导光系统对模具外表进展准确的部分淬火易变形，甚至开裂工件需求在一种介质中冷却，如水淬、油淬，以使其快速冷却激光淬火的优势激光淬火的优势传统方式的局限传统方式的局限:3-3 在汽车中运用在汽车中运用汽车换向器壳体内壁经激光淬火后硬度耐磨性大幅提高，运用寿命提高10倍，其激光淬火费用是高频淬火的1/5柴油机曲轴的

8、激光强化，发动机台架实验证明，强化后的曲轴颈平均磨损比普通淬火减少90%，汽车行驶4.51045104km，曲轴耐磨性提高1倍以上发动机凸轮轴、排气阀及落座、气缸套内壁等部件耐磨性能大大强化，寿命明显添加作用效果作用效果汽缸类汽缸类发动机汽缸套壁面发动机汽缸套壁面曲轴类曲轴类曲轴轴颈外表曲轴轴颈外表:Part four激光熔覆技术激光熔覆技术0404:4-1 激光熔覆原理激光熔覆原理基材外表预处置除去油污与锈蚀，防止熔覆层裂纹，零落高能激光束(104106W/cm2) 外表辐照迅速冷却102106 /s构成添料熔覆层资料外表改性资料外表改性轧辊外表强化:4-2 在汽车中的运用在汽车中的运用汽车

9、零件外表精加工汽车零件外表精加工发动机的排气门： Stellite合金钴基合金,抗高温氧化变速器：含钛、镧系元素复合合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强活塞环、曲轴、套缸.换向器、齿轮. 发动机变速器齿轮:4-3激光熔覆的优势激光熔覆的优势耐磨损：排气门熔覆Stellite合金，耐磨性能提高5倍. 耐腐蚀：外表熔覆层均匀，抗氧化，发动机寿命提高至300w公里. 熔覆层厚度准确可控：镀膜厚度在50m-2mm之间。热影响区域在1mm内，明显小于热喷涂的5mm. 降低消费本钱外表合金取代整体，易实现自动化工件外表熔覆钛锰合金:Part Five激光打标技术激光打标技术0505:5-1 激光打标原理激光打标原理 激光打标是利用高能量密度的激光对工件进展部分照射，使表层资料汽化或发生颜色变化的化学反响，从而留下永久性标志如各种文字、符号、图案的一种打标方法。:5-2 在汽车中的运用在汽车中的运用激光加工的最大运用领域之一激光加工的最大运用领域之一:5-3 激光打标的优势激光打标的优势激光打标激光打标传统方法传统方法非接触性加工，具有无切削力,热影响小的优点,保证了工件原有的高精度高精度加工，线条可以到达毫米到微米量级，加强了产