专题二十六 认识高能束焊和焊接机器人（课件）-浙江省职教高考《焊接方法与工艺》专题复习讲练测

专题二十六：认识高能束焊 和焊接机器人 《焊接方法与工艺》（机械工业出版社第2版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 真空电子束焊的工作原理和特点：了解真空电子束焊是如何通过高速电子束的能量来实现材料的熔化和焊接的，以及其特点，如高焊缝质量、高焊接速度和深度等。 2. 激光焊的光学原理和特点：了解激光焊通过激光光束的集中能量来实现焊接，掌握激光的激发源、能量转换以及光束特性等光学原理，并了解激光焊的特点，如精细焊接、无接触等。 3. 激光切割的原理和应用：了解激光切割是利用激光束对工件进行切割的工艺，掌握激光切割的原理，如激光与材料的相互作用过程，并了解激光切割的应用领域和优势。 4. 焊接机器人的类型和应用领域：了解常见的焊接机器人类型，如重力感应型、教导型和自动编程型等，并了解各类型焊接机器人的适用场景和应用领域，如汽车制造、电子制造、航空航天等。 5. 焊接机器人的操作和编程：了解焊接机器人的基本操作流程，包括设定焊接路径、设定焊接参数、安全操作等，并了解焊接机器人的编程方法，如在线编程和离线编程等。 一.考纲解读 考试要求： 1. 真空电子束焊的原理、特点及应用：了解真空电子束焊是一种通过加热和熔化工件来实现焊接的高能束焊技术，掌握其原理、特点以及在航天、航空等领域的应用实例。 2. 激光焊的原理、特点及应用：掌握激光焊的原理，即利用激光束的高能量密度瞬间熔化工件表面实现焊接的方法，了解其特点以及在汽车、电子、医疗等领域的应用情况。 3. 激光切割的特点及应用：了解激光切割的特点，包括高精度、高速度、无接触等，同时掌握其在金属加工、装备制造等领域广泛应用的案例。 4. 焊接机器人的特点：了解焊接机器人相比传统手工焊接具有的优势，如灵活性、高效率、高精度等，并能够辨识出其在工业生产中的重要性。 5. 焊接机器人的构造和操作：了解焊接机器人的基本构造，包括机器人臂、控制系统、感知器件等组成部分，并掌握焊接机器人的基本操作流程，如编程、路径规划、安全措施等。 一.考纲解读 易考题型： 1.简答题：解释真空电子束焊、激光焊、激光切割、焊接机器人的原理、特点及应用。 2.计算题：根据给定的焊接参数和焊缝长度，计算高能束焊焊接速度、激光焊接功率等物理量的值。 3.应用题：根据具体场景，运用所学知识解决与高能束焊和焊接机器人相关的问题，例如分析高能束焊在航天工业中的优势和适用性。 一.考纲解读 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、真空电子束焊 1.真空电子束焊原理 电子束是从电子枪中产生的，电子枪的阴极通电加热到高温而发射出大量电子，电子在加速电压的作用下达到0.3～0.7倍的光速，经电子枪静电透镜和电磁透镜的作用，汇聚成一束能量(动能)极大的电子束。这种电子束以极高的速度撞击焊件的表面，电子的动能转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发。强烈的金属气流将熔化的金属排开，使电子束继续撞击深处的固态金属，很快在焊件上“钻”出一个锁形小孔(匙孔)。小孔被周围的液态金属包围，随着电子束与焊件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部逐渐冷却、凝固形成焊缝。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.真空电子束焊的特点及应用 1)电子束功率密度很高，为电弧焊的5000～10000倍，所以焊接速度快，又因焊接时的电子束电流很小，焊接的热影响区和变形极小。 2)电子束穿透能力强，焊缝深宽比大，深宽比可达50：1，而焊条电弧焊的深宽比约为1:1.5；埋弧焊约为1：1.3。 3)真空环境下焊接，不仅可防止熔化金属受到氢、氧、氮气体的污染，而且有利于焊缝金属的除气和净化。 4)真空电子束焊能焊接用其他焊接工艺难于或根本不能焊接的形状复杂的焊件，能焊接特种金属、难熔金属和某些非金属材料，也适用于异种金属以及金属与非金属间的焊接及热处理后的零件与缺陷的修补。真空电子束焊的主要缺点是设备复杂，成本高，使用维护较困难，对接头装配质量要求严格及需要防护X射线等。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、激光焊与激光切割 1.激光焊的原理 激光与普通光不同，它具有能量密度高、单色性好与方向性强的特点。激光焊就是利用激光器产生的单色性、方向性非常高的激光束，经过光学聚焦后，把其聚焦到直径10μm的焦点上，能量密度达到10°W/cm以上，通过光能转变为热能，从而熔化金属进行焊接。 2.激光焊的特点及应用 1)能准确聚焦为很小的光束(直径10μm)，焊缝极为窄小，变形极小，热影响区极窄。 2)功率密度高，加热集中。3)焊接过程非常快，焊件不易氧化。 4)激光焊的不足之处