激光焊接发展历史_焊接技术的发展史

本文目录一览：

• 1、焊接的发展史
• 2、激光焊接最早出现在哪个国家？
• 3、什么是激光焊接？ggjj们
• 4、世界焊接发展史话

焊接的发展史

电焊是在19世纪末随着电力工业的发展而发展起来的。

1885年俄国H.H.别纳尔多斯发现了碳极电弧。

1887年美国E.汤姆森（Elihu Thomson）发明了用于薄板焊接的电阻焊。

20世纪初，手弧焊已进入实用阶段。20年代美国制成了自动电弧焊机。

1930年美国发明了埋弧焊。

40年代和50年代初，钨极和熔化极惰性气体保护焊，以及二氧化碳气体保护焊相继在美国和苏联问世，促进了气体保护电弧焊的应用和发展。

1951年苏联发明了电渣焊，成为大厚度焊件的高效焊接方法。

50年代中，超声波焊、摩擦焊和扩散焊又相继在美国和苏联问世。50年代末和60年代中出现的等离子弧焊、电子束焊和激光焊标志着高功率密度熔焊的发展，使得许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。

如今电焊已广泛用于机械、电子、建筑、船舶、航天、航空、能源等各工业部门中。电焊钢结构件的重量已占世界钢产量的约45%。铝和铝合金的焊接结构的比重也在不断增加。展望未来，一方面是新的电焊方法、电焊设备和电焊用材料将得到进一步开发，焊接工艺性能和焊接质量将提高和改善；另一方面焊接过程的机械化自动化水平将会进一步提高，焊接机器人和焊接机械手将进一步推广。[1]

激光焊接最早出现在哪个国家？

世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒 所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10^6瓦，但仍属于低能量输出。

使用钕（ND）为激发元素的钇铝石榴石晶棒（Nd:YAG）可产生1---8KW的连续单一波长光束。YAG激光，波长为1.06uM，可以通过柔性光纤连接到激光加工头，设备布局灵活，适用焊接厚度0.5-6mm。

使用CO2为激发物的CO2激光（波长10.6uM），输出能量可达25KW，可做出2mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。

20世纪80年代中期，激光焊接作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。1985年德国蒂森钢铁公司与德国大众汽车公司合作，在Audi100车身上成功采用了全球第一块激光拼焊板。90年代欧洲、北美、日本各大汽车生产厂开始在车身制造中大规模使用激光拼焊板技术。无论实验室还是汽车制造厂的实践经验，均证明了拼焊板可以成功地应用于汽车车身的制造。

激光焊接机是采用激光能源，将若干不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材、不锈钢材、铝合金材等进行自动拼合和焊接而形成一块整体板材、型材、夹芯板等，以满足零部件对材料性能的不同要求，用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化。在欧美等发达国家，激光拼焊不仅在交通运输装备制造业中被使用，还在建筑业、桥梁、家电板材焊接生产、轧钢线钢板焊接（连续轧制中的钢板连接）等领域中被大量使用。

世界著名的激光焊接企业有瑞士Soudonic公司、法国阿赛洛钢铁集团、德国蒂森克虏伯集团TWB公司、加拿大Servo-Robot公司、德国Precitec公司等。

中国的激光拼焊板技术应用刚刚起步，2002年10月25日，中国第一条激光拼焊板专业化商业生产线正式投入运行，由武汉蒂森克虏伯中人激光拼焊从德国蒂森克虏伯集团TWB公司引进。此后上海宝钢阿赛洛激光拼焊公司、一汽宝友激光拼焊有限公司等相继投产。

2003年，国外实现了A318铝合金下壁板结构双光束C02激光填丝焊和YAG激光填丝焊，它代替传统铆结构减轻了飞机机身重量的20%，同时也节约了20%的成本。巩水利认定激光焊接技术将对我国传统航空制造业改造升级产生重大意义。随后他立即申请多项相关预研课题，组织攻关团队，在国内率先将“双光束激光焊接”技术引入到课题研究中，并且从一开始就酝酿要将这项技术用到飞机制造中。中国专家团队向某飞机设计所交底初步技术，向他们推介双光束激光焊接的优越性和可行性。该设计所经多方考证和评估，毅然决定将该技术用于某飞机带筋壁板的制造，实现了最初要把“双光束激光焊接”技术应用到飞机制造的目标，突破了轻质合金激光焊接填丝精度控制等关键技术，集成创新研制了双光束激光填丝复合焊接装置，建立了国内首个大功率双光束激光填丝焊接平台，实现了大型薄壁结构T型接头双光束双侧同步焊接，并首次成功应用于航空带筋壁板关键结构件的焊接制造中，在我国新型飞机研制中发挥了重要作用。

什么是激光焊接？ggjj们

激光焊接

1、 激光：激发电子或分子使其在转换成能量的过程中产生集中且相位相同的光束，Laser来自Light Amplification by Stimulated Emission Radiation的第一个字母所组成。

2、 激光设备：由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。介质受到激发至高能量状态时，开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射，形成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开始发射出激光。

激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频（紫外光、可见光或红外光的电磁幅射束的一种设备。转换形态在某些固态、液态或气态介质中很容易进行。当这些介质以原子或分子形态被激发，便产生相位几乎相同且近乎单一波长的光束-----激光。由于具同相位及单一波长，差异角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及热处理等功能前可传送的距离相当长。

3、 发展过程：世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒 所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达106瓦，但仍属于低能量输出。使用钕（ND）为激发元素的钇铝石榴石晶棒（Nd ---YAG）可产生1---2KW的连续单一波长光束。（YAG激光，波长工.06uM）

使用CO2为激发物的CO2激光（波长10.6uM），输出能量可达25KW，可做出2mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。

4、焊接特性：属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。

激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。

激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。

5、激光焊接的主要优点：

（1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。

（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。

（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。

（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。

（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。

（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，

（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。

（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。

（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。

（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。

（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属

（12）不需真空，亦不需做X射线防护。

（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1

（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

6、激光焊接的主要缺点：

（1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内。

（2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。

（3）最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接。

（4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。

（5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现。

（6）能量转换效率太低，通常低于10%。

（7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑。

（8）设备昂贵。

百度百科：

世界焊接发展史话

世界焊接发展史话

公元前3000多年埃及出现了锻焊技术。

公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器。

公元前200年前，中国已经掌握了青铜的钎焊及铁器的锻焊工艺。

1801年：英国H.Davy发现电弧。

1836年：Edmund Davy 发现乙炔气。

1856年：英格兰物理学家James Joule 发现了电阻焊原理。

1959年：Deville和Debray发明氢氧气焊。

1881年：法国人 De Meritens 发明了最早期的碳弧焊机。

1881年：美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间，完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的全部实验。

1882年：英格兰人Robert A. Hadfield发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权。

1885年：美国人Elihu Thompson 获得电阻焊机的专利权。

1885年：俄罗斯人 Benardos Olszewski 发展了碳弧焊接技术。

1888年：俄罗斯人H.г.Cлавянов 发明金属极电弧焊。

1889—1890年：美国人C. L. Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。

1890年；美国人C. L. Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。

1890年：英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。

1895年：巴伐利亚人 Konrad Roentgen 观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。

1895年：法国人 Le Chatelier 获得了发明氧乙炔火焰的证书。

1898年：德国人Goldschmidt发明铝热焊。

1898年：德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊。

1900年：英国人Strohmyer发明了薄皮涂料焊条。

1900年：法国人 Fouch 和 Picard制造出第一个氧乙炔割炬。

1901年：德国人Menne 发明了氧矛切割。

1904年：瑞典人奥斯卡.克杰尔贝格建立了世界上第一个电焊条厂—ESAB公司的OK焊条厂。

1904年：美国人Avery 发明了便携式钢瓶。

1907年：在美国纽约拆除旧的中心火车站时，由于使用氧乙炔切割节省工程成本的20%多。

1907年：10月 瑞典人O. Kjellberg 完善了厚药皮焊条。

1909年：Schonherr 发明了等离子弧。

1911年：由Philadelphia Suburban气体公司建成了第一条使用氧溶剂气焊焊接的11英里长管线。

1912年：第一根氧乙炔气焊钢管投入市场。

1912年：位于美国费城的Edward G. Budd 公司生产出第一个使用电阻点焊焊接的全钢汽车车身。

大约1912：年 美国福特汽车公司为了生产著名的T型汽车，在自己工厂的实验室里完成了现代焊接工艺。

1913年：在美国的印第安纳波利斯 Avery 和 Fisher完善了乙炔钢瓶。

1916年：安塞尔.先特.约发明了焊接区X射线无损探伤法。

1917年：第一次世界大战期间使用电弧焊修理了109艘从德国缴获的船用发动机，并使用这些修理后的船只把50万美国士兵运送到了法国。

1917年：位于美国麻萨诸塞州的Webster Southbridge 电气公司使用电弧焊设备焊接了11英里长、直径为3英寸的管线。

1919年：Comfort A.Adams组建了美国焊接学会（AWS）。

1924年美国焊接协会活动时纪念照片

1919年：C.J.Halslag发明交流焊。

1920年：Gerdien发现等离子流热效应。

1920年：第一艘全焊接船体的汽船 Fulagar号在英国下水。

大约1920年：开始使用电弧焊修理一些贵重设备。

大约1920年：使用电阻焊焊接钢管的生产方法（The Johnson Process）获得了专利。

大约1920年：第一艘使用焊接方法制造的油轮Poughkeepsie Socony号在美国下水。

大约1920年：药芯焊丝被用于耐磨堆焊。

1922年：Prairie 管道公司使用氧乙炔焊接技术，成功地完成了从墨西哥到德克撒斯的直径为8英寸，长达140英里的原油输送管线的铺设工作。

1923年：斯托迪发明堆焊。

1923年：世界上第一个浮顶式储罐（用来储存汽油或其他化工品）建成；其优点是由焊接而成的浮顶与罐壁组成象望远镜一样可升高或降低的储罐，从而可以很方便的改变储罐的体积。

1924年：Magnolia 气体公司使用氧乙炔焊接技术建成了14英里长的全焊结构的天然气管线。

1924年：在美国由H.H.Lester首先使用X光线照相术，为Boston Edison 公司的发电厂检验蒸汽压力为8.3Mpa的待安装的铸件质量。

1926年：美国Langmuir发明原子氢焊。

1926年：美国Alexandre发明CO2气体保护焊原理。

1926年：由美国的A.O.Smith公司率先介绍了在电弧焊接用金属电极外使用挤压方式涂上起保护作用的固体药皮（即手工电弧焊焊条）的制作方法。

1926年：铬钨钴焊材合金获得了第一份关于药芯焊丝的专利。

1926年：美国人M.Hobart和 P.K.Devers获得了使用氦气作为电弧保护气体的专利。

1927年：由Lindberg单独驾驶Ryan式单翼飞机成功地飞过了大西洋，该飞机机身是由全焊合金钢管结构组成的。

1928年：第一部结构钢焊接法规《建筑结构中熔化焊和气割规则》由美国焊接学会出版发行，这部法规就是今天的《D1.1结构钢焊接规则》的前身。

1930年：Georgia 铁路中心为了在两条隧道中铺设铁路采用了连续焊接的方法。焊接轨道在两年后线路贯通时投入使用。

1930年：前苏联罗比诺夫发明埋弧焊。

1931年：由焊接工艺制造全钢结构组成的帝国大厦建成。

1933年：第一条使用电弧焊工艺焊接的接头采用无衬垫结构的长输管线铺成。

1933年：当时世界上最高的悬索桥旧金山的金门大桥建成通车，她是由87750吨钢材焊接拼成的。

1934年：巴顿焊接研究所成立。

巴顿所创始人叶夫金·奥斯卡洛维奇·巴顿

欧洲最大的全焊接第涅伯河上铁桥—巴顿桥

1934年：非加热压力容器规范由API—ASME合作出版发行 。

1935年：美国的Linde Air Products公司完善了埋弧焊技术。

1936年：瑞士Wasserman发明低温钎焊。

1939年：美国Reinecke发明等离子流喷枪。

1940年：第一艘全焊接船Exchequer号在美国的Ingalls 船坞建成下水。

1941年：美国人Meredith 发明了钨极惰性气体保护电弧焊（氦弧焊）。

1941年：二次世界大战时舰艇、飞机、坦克及各种重武器的制造采用了大量的焊接技术。

1943年：美国Behl发明超声波焊。

1943年：飞机的制造者们首次使用原子氢焊、埋弧焊和熔化极气体保护焊焊接飞机钢制螺旋桨的空心叶片。

1944年：英国Carl发明爆炸焊。

1947年：前苏联Bopoшeвич（沃罗舍维奇）发明电渣焊。

1949年：第一台使用弧焊和电阻焊工艺制造的全焊结构的FORD牌汽车下线。

1950年：美国人Muller，Gibson和Anderson三人获得第一个熔化极气体保护焊喷射过度的专利。

1950年：德国F.Buhorn发现等离子电弧。

大约1950年：在前苏联首次把电渣焊用于生产。

1953年：美国Hunt发明冷压焊。

1953年：前苏联柳波夫斯基、日本关口等人发明CO2气体保护电弧焊。

1954年：自保护药芯焊丝在美国Lincoln电气公司投入生产。

1954年：第一艘采用焊接工艺制造的核潜艇The Nautilus号开始为美国海军服役。

1954年：贝纳德发明了管状焊条。

1955年：美国托姆.克拉浮德发明高频感应焊。

1956年：中国成立了哈尔滨焊接研究所

1956年：前苏联楚迪克夫发明了摩擦焊技术

1957年：法国施吉尔发明电子束焊。

1957年：前苏联卡扎克夫发明扩散焊。

1957年：《焊接》创刊，这是中国第一本焊接专业杂志。

大约1957年：美国、英国和前苏联都在熔化极气体保护焊短路过度工艺中使用了CO2作为保护气体。

1960年：美国Maiman发现激光，现激光已被广泛的应用在焊接领域。

1960年：美国的Airco 推出熔化极脉冲气体保护焊工艺。

1962年：气电立焊的专利权授予了比利时人Arcos。

1962年：电子束焊接首先在超音速飞机和B-70轰炸机上正式使用。

1964年：热丝焊接方法和协调控制熔化极气体保护焊接方法的专利权授予了美国人Manz。

1965年：焊接而成的Appllo 10号宇宙飞船登月成功。

1967年：日本荒田发明连续激光焊。

1967年：世界上第一条海底管线在墨西哥湾铺设成功，它是由美国的Krank Pilia公司使用热螺纹工艺及焊接工艺制造而成的。

1968年：在芝加哥的 John Hancock 中心的22层以上焊接而成了世界上最高的锐角形钢结构，高度达到1107英尺。

1969年：美国的Linde公司提出热丝等离子弧喷涂工艺。

1970年：晶闸管逆变焊机问世。

1976年：日本荒田发明串联电子束焊。

1980年左右：半导体电路和计算机电路被广泛的用来控制焊接与切割过程。

1980年左右：使用蒸汽钎焊焊接印刷线路板。

1983年：航天飞机上直径为160英尺的瓣状结构的圆形顶部是使用埋弧焊和气保护焊方法焊接而成的，使用射线探伤机进行检验的。

1984年：前苏联女宇航员Svetlana Savitskaya在太空中进行焊接试验。

1988年：焊接机器人开始在汽车生产线中大量应用。

1990年左右：逆变技术得到了长足的发展，其结果使得焊接设备的重量和尺寸大大的下降。

1991年：英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊，成功的焊接了铝合金平板。

1993年：使用机器人控制CO2激光器成功的焊接了美国陆军 Abrams型主战坦克。

1996年：以乌克兰巴顿焊接研所B.K.Lebegev院士为首的三十多人的研制小组，研究开发了人体组织的焊接技术。

2001年：人体组织焊接成功应用于临床。

2002年：三峡水轮机的焊接完成，是已建造和目前正在建造的世界上最大的水轮机。

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