激光焊接的优点 什么是激光焊

2020-02-09

激光焊接与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:

      1、速度快、深度大、变形小。 
      2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。 
      5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 
     6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远间隔焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。


但是,激光焊接也存在着一定的局限性:


1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有明显偏移。这是由于激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很轻易造成焊接缺陷。 
2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。


激光焊接的工艺参数


(1)功率密度

功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在 104~106W/cm2。

(2)激光脉冲波形

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

(3)激光脉冲宽度

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

(4)离焦量对焊接质量的影响

因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。

激光焊接的应用领域


激光焊接在制造行业、粉末冶金领域、汽车工业、电子工业以及其他领域都有广泛的应用。


尤其,小编搜罗了下激光焊接在汽车制造业的发展现状,缩减如下:


目前,德国大众汽车公司在AudiA6、GolfA4、Passat等品牌的车顶均采用激光焊接,宝马、通用公司在车架顶部也采用激光焊接,德国奔驰公司则采用激光焊接传动部件。

除了激光焊接,其他激光技术也得到了广泛应用:大众、通用、奔驰、日产公司应用了激光技术切割覆盖件,菲亚特和丰田公司应用激光涂覆发动机排气阀,大众公司则对发动机凸轮轴进行激光表面硬化处理。

从目前国内的情况来看,国际品牌的国产化车型:帕萨特、波罗、途安、奥迪、东风标致、福克斯等都已经采用激光焊接技术,其中一汽大众奥迪A6顶盖和宝来后盖采用激光焊接,速腾和途安的车身激光焊缝长度分别达到30、40m。此外,国内自主汽车品牌的华晨、奇瑞、吉利汽车也相继在其新车型上应用激光焊接技术。


上一篇:无
本网站由阿里云提供云计算及安全服务