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激光焊接技术机焊接工艺

日期:2024/6/20 2:13:02 作者:华驰激光 阅读数:410

激光技术在制造业中的应用是各国研究的重点。随着工业发展对高效,环保和自动化的需求,激光技术的应用已迅速扩展到许多制造领域。在此基础上,激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。

激光焊接技术机焊接工艺(一)

激光焊接是激光加工技术应用的重要组成部分,是21世纪最引人注目,最有前途的焊接技术。

激光焊接技术机焊接工艺(二)

早在上世纪末,欧美国家就已将激光焊接全面应用于工业生产。在加快激光焊接技术研发的同时,中国逐步建立了产学研结合的发展体系。个别领域也取得了重大突破。

激光焊接技术机焊接工艺(三)

随着工业制造业的发展,高效,灵活,环保的加工技术将受到青睐。激光焊接采用高能束聚焦方式,可以实现焊接过程中难以实现的深度焊接,快速焊接等焊接工艺,特别是激光焊接设备灵活,实时在线检测技术成熟,能够实现为了大规模生产自动化,大量激光焊接生产线已投入工业生产。

实践证明,激光焊接广泛应用于加工行业。基本上,可以使用传统焊接技术领域,可以胜任激光焊接,焊接质量更高,加工效率更快。

采用激光技术的焊接技术

激光焊接是利用激光的辐射能量实现有效焊接的过程。其工作原理是:以特定方式激发激光活性介质(如CO2和其他气体的混合物,YAG钇铝石榴石晶体等)。腔中的往复振荡形成受激辐射束。当梁与工件接触时,其能量被工件吸收,并且当温度达到材料的熔点时可以进行焊接。

1激光焊接模式

激光焊接可分为导热焊接和深熔焊接。前一种热量通过热传导扩散到工件内部,只有焊缝表面熔化。工件内部未完全穿透,基本上不发生汽化,主要用于低速薄壁。材料的焊接;后者不仅完全穿透材料,而且蒸发材料以形成大量的等离子体。由于大的热量,在熔池的前端发生锁孔现象。

深穿透焊接可以彻底穿透工件。具有高输入能量和快速焊接速度,是最广泛使用的激光焊接模式。

2激光焊接的焊缝形状和微观结构

由于激光产生的光斑尺寸较小,焊缝周围的热影响区比普通焊接工艺小得多,激光焊接一般不需要填充金属,因此焊缝表面是连续均匀的,外表很美。诸如孔隙和裂缝之类的表面缺陷非常适用于焊缝轮廓至关重要的应用。尽管聚焦区域相对较小,但激光束的能量密度很大(通常为103至108W / cm2)。

在焊接过程中,金属被非常快速地加热和冷却。熔池周围的温度梯度相对较大,因此接合强度通常高于基底金属的接合强度。相反,关节可塑性相对较低。目前,双焦点技术或复合焊接技术可以提高接头质量。

3激光焊接的优缺点

激光焊接如此受重视的原因在于其独特的优势:

1激光焊接可以实现高质量的接头强度和大的纵横比,焊接速度更快。

2由于激光焊接不需要真空环境,因此可以通过透镜和光纤实现远程控制和自动化生产。

3激光具有较大的功率密度,对难以焊接的材料(如钛,石英等)具有良好的焊接效果,可焊接不同性能的材料。

当然,激光焊接也有缺点:

1激光和焊接系统部件较贵,因此初期投资和维护成本高于传统焊接工艺,经济效益差。

2由于固体材料对激光的吸收率低,特别是在等离子体出现后(等离子体对激光具有吸收效应),激光焊接的转换效率通常较低(通常为5%至30%)。

3由于激光焊接焦点小,工件接头设备精度高,设备偏差小,加工误差大。

随着激光焊接的普及和激光器的商业化生产,激光设备的价格大幅下降。高功率激光器的发展以及新型复合焊接方法的开发和应用也改善了激光焊接转换效率的缺点。据信,在不久的将来,激光焊接将逐步取代传统的焊接工艺(如电弧焊和电阻焊)。成为工业焊接的主要方式。