激光焊接機分類方式和滲透領(lǐng)域
發(fā)布時間:2016-06-08與其它傳統(tǒng)焊接技能比較,激光焊接的首要長處是:
1、激光聚集后,功率密度高,在高功率器材焊接時,深寬比可達5:1,最高可達10:1。
2、速度快、深度大、變形小。
3、可焊接難熔資料如鈦、石英等,并能對異性資料施焊,效果杰出。
4、能在室溫或特殊條件下進行焊接,焊接設(shè)備設(shè)備簡略。例如,激光經(jīng)過電磁場,光束不會偏移;激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊,并能經(jīng)過玻璃或?qū)馐该鞯馁Y料進行焊接。
5、可進行微型焊接。激光束經(jīng)聚集后可取得很小的光斑,且能精確定位,可使用于大批量自動化出產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。
6、激光束易實現(xiàn)光束按時刻與空間分光,能進行多光束一起加工及多工位加工,為更精細(xì)的焊接供給了條件。
7、可焊接難以接近的部位,實施非觸摸遠間隔焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來,在YAG激光加工技能中選用了光纖傳輸技能,使激光焊接技能取得了更為廣泛的推行和使用。
可是,激光焊接也存在著必定的局限性:
1、需求焊件安裝精度高,且需求光束在工件上的方位不能有顯著偏移。這是由于激光聚集后光斑尺雨寸小,焊縫窄,為加填充金屬資料。若工件安裝精度或光束定位精度達不到需求,很容易構(gòu)成焊接缺點。
2、激光器及其有關(guān)系統(tǒng)的成本較高,一次性投資較大。
激光焊接的技能參數(shù)
(1)激光脈沖寬度
脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一,它既是差異于資料去掉和資料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設(shè)備造價及體積的要害參數(shù)。
。2)功率密度
功率密度是激光加工中最要害的參數(shù)之一。選用較高的功率密度,在微秒時刻規(guī)模內(nèi),表層即可加熱至沸點,發(fā)生很多汽化。因而,高功率密度關(guān)于資料去掉加工,如打孔、切開、雕琢有利。關(guān)于較低功率密度,表層溫度到達沸點需求經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層到達熔點,易構(gòu)成杰出的熔融焊接。因而,在傳導(dǎo)型激光焊接中,功率密度在規(guī)模在104~106W/cm2。
。3)離焦量對焊接質(zhì)量的影響
由于激光焦點處光斑基地的功率密度過高,容易蒸騰成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度散布相對均勻。離焦方法有兩種:正離焦與負(fù)離焦。焦平面坐落工件上方為正離焦,反之為負(fù)離焦。按幾許光學(xué)理論,當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面間隔持平時,所對應(yīng)平面上功率密度近似一樣,但實際上所取得的熔池形狀不一樣。負(fù)離焦時,可取得更大的熔深,這與熔池的構(gòu)成進程有關(guān)。
(4)激光脈沖波形
激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題,尤其關(guān)于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強度激光束射至資料外表,金屬外表將會有60~98%的激光能量反射而損失掉,且反射率隨外表溫度改變。在一個激光脈沖效果期間內(nèi),金屬反射率的改變很大。
激光焊接的使用范疇
激光焊接在制作行業(yè)、粉末冶金范疇、轎車工業(yè)、電子工業(yè)以及其他范疇都有廣泛的使用。
激光焊技能在轎車范疇的使用
當(dāng)前,德國群眾轎車公司在AudiA6、GolfA4、Passat等品牌的車頂均選用激光焊接,寶馬、通用公司在車架頂部也選用激光焊接,德國奔跑公司則選用激光焊接傳動部件。
除了激光焊接,其他激光技能也得到了廣泛使用:群眾、通用、奔跑、日產(chǎn)公司使用了激光技能切開覆蓋件,菲亞特和豐田公司使用激光涂覆發(fā)動機排氣閥,群眾公司則對發(fā)動機凸輪軸進行激光外表硬化處理。
從當(dāng)前國內(nèi)的狀況來看,國際品牌的國產(chǎn)化車型:帕薩特、波羅、途安、奧迪、春風(fēng)美麗、福克斯等都已經(jīng)選用激光焊接技能,其中一汽群眾奧迪A6頂蓋和寶來后蓋選用激光焊接,速騰和途安的車身激光焊縫長度分別到達30、40m。此外,國內(nèi)自立轎車品牌的華晨、奇瑞、吉祥轎車也相繼在其新車型上使用激光焊接技能。
改進和開展激光焊接的新技能
跟著年代的前進,激光焊接的技能也在不斷開展中,以下幾項技能有助拓展激光焊接的使用規(guī)模及提高激光焊接自動操控水平。
1、光束旋轉(zhuǎn)激光焊
使激光束旋轉(zhuǎn)進行焊接的方法,也可大大下降焊件安裝以及光束對中的需求。例如在2mm厚高強合金鋼板對接時,允許對縫安裝空隙從0.14mm增大到0.25mm;而對4mm厚的板,則從0.23mm增大到0.30mm。光束基地與焊縫基地的對準(zhǔn)允許差錯從0.25mm添加至0.5mm。
2、填充焊絲激光焊
激光焊接通常不填充焊絲,但對焊件安裝空隙需求很高,實際出產(chǎn)中有時很難確保,約束了其使用規(guī)模。選用填絲激光焊,可大大下降對安裝空隙的需求。例如板厚2mm的鋁合金板,如不選用填充焊絲,板材空隙必須為零才干取得杰出的成形,如選用φ1.6mm的焊絲做為填充金屬,即便空隙增至1.0mm,也可確保焊縫杰出的成形。此外,填充焊絲還能夠調(diào)整化學(xué)成分或進行厚板多層焊。
3.激光焊接質(zhì)量在線檢查與操控
使用等離子體的光、聲、電荷信號對激光焊接進程進行檢查,這些年已成為國內(nèi)外研討的熱門,少量研討成果已到達了閉環(huán)操控的程度。