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激光焊接的高功率使用情況

來源:深圳市鐳康機械設備有限公司發表時間:2017-07-01

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。其原理是將高強度的激光輻射至金屬表面,通過激光與金屬的相互作用,使金屬熔化形成焊接。由于激光焊接具有速度快、深度大、變形小、節能環保等獨特的優點,已成功地應用于微、小型零件的精密焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開辟了激光焊接的新領域,獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔焊接,在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。


  激光焊接設備裝置簡單且能在室溫或特殊條件下進行,例如,激光通過電磁場,光束不會偏移;激光在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊,并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。


  激光聚焦后,功率密度高,在用高功率激光器焊接工件時,深寬比可達 5:1,最高可達 10:1。可焊接難熔材料如鈦、石英等,并能對異性材料施焊,效果良好。例如,金剛石鋸片,用激光將基材(65Mn)和高強超硬的人造金鋼石焊接,使這種鋸片壽命、價值倍增。


  可進行微型焊接。激光束經聚焦后可獲得很小的光斑,且能精密定位,可應用于大批量自動化生產的微、小型元件的組焊中。例如,集成電路引線、鐘表游絲、顯像管電子槍組裝、手機電池的封焊等由于采用了激光焊,不僅生產效率大大提高,且熱影響區小,焊點無污染,大大提高了焊接的質量。


  可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來,采用光纖傳輸技術,使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣與應用。


  激光束易實現光束按時間與空間分光,能進行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。


  20世紀80年代中期,激光焊接作為新技術在歐洲、美國、日本得到了廣泛的關注。1985年德國蒂森鋼鐵公司與德國大眾汽車公司合作,在Audi100車身上成功采用了全球第一塊激光拼焊板。90年代歐洲、北美、日本各大汽車生產廠開始在車身制造中大規模使用激光拼焊板技術。目前,無論實驗室還是汽車制造廠的實踐經驗,均證明了拼焊板可以成功地應用于汽車車身的制造。


  隨著工業激光產業的快速發展,市場對激光加工技術的要求越來越高,激光技術已從單一應用逐漸轉向多元化應用,激光加工方面不再是單一的切割或者焊接,市場對激光加工要求切割和焊接一體化的需求也越來越多,激光切割和激光焊接的切焊一體化激光加工設備應運而生。


  近年來,我國在大功率激光的研制方面取得了巨大的成果,所研制的激光器功率已達到并超過了萬瓦級,形成了激光焊接、切割、打孔、表面處理、合金化、熔覆、快速成型制造、直接成型、光刻等十幾種應用工藝,在汽車、電子、航空航天、機械、冶金、鐵道、船舶等工業領域廣泛應用。一些著名高校、院所激光焊接及切割設備及工藝研究力量不斷加強,如,北京工業大學激光工程研究院、上海交通大學閔行新校區激光制造實驗樓、華中科技大學激光技術國家重點實驗室、華工激光等。


  未來5年,我國應加強激光焊機研究。大功率CO2 、YAG激光焊接切割設備、激光—電弧復合焊設備的研究是重要的發展方向,這些先進技術設備是我國生產實際中急需的設備。擴大其在軍事、航空航天、汽車制造、艦船等領域的應用,部分替代進口產品和傳統焊接工藝(電阻點/縫焊、弧焊)。


  激光焊接作為一種高質量、高精度和高速度的先進焊接法,已引起了廣泛關注.激光焊接研究開發已掀起高潮,激光焊接成為最有朝氣的焊接方法之一。

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