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樓主 |
發表于 2009-7-19 09:37:45
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激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一,又常稱為激光焊機、鐳射焊機,按其工作方式常可分為激光模具燒焊機(手動焊接機)、自動激光焊接機、激光點焊機、光纖傳輸激光焊接機,光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散,將材料熔化后形成特定熔池以達到焊接的目的。0 {. d3 W* w# c. [% t& n
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一、激光焊接的主要特性。
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20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨特的優點,已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。
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, o5 m% H: l* u' T- {5 R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、鋼鐵等工業領域獲得了日益廣泛的應用。7 A6 u- V' Z0 [ n3 C: |& B
( d3 J( _$ v+ s) ?7 ?4 n與其它焊接技術相比,激光焊接的主要優點是:" K0 F# d& Z# s9 N+ E+ K+ s' \
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1、速度快、深度大、變形小。7 c# h3 N- E( Q* R6 `6 [- u/ C
. {0 `3 p. J/ {/ a" Q) m+ V$ w* [2、能在室溫或特殊條件下進行焊接,焊接設備裝置簡單。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。
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9 V, p I' S8 s6 k5 I0 u3、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。
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; W( z5 b0 ~+ Y' l7 U5 d4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達5:1,最高可達10:1。
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* e9 \" }. _ p8 s2 s# {2 c# _: N5、可進行微型焊接。激光束經聚焦后可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應用于大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。8 q4 K8 r# i6 ?" b# K: ]. ]5 |, p
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6、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,在YAG激光加工技術中采用了光纖傳輸技術,使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用。7 j2 K, U9 X2 j7 L0 n9 l8 P) d
$ v$ }5 E O8 s& m, R8 a. J0 \7、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。7 [$ n8 `* Y; @$ n
- ~2 ^7 d$ [) T' x' `但是,激光焊接也存在著一定的局限性:
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1、要求焊件裝配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因為激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊縫窄,為加填充金屬材料。若工件裝配精度或光束定位精度達不到要求,很容易造成焊接缺憾。& Y( Z% o. J% C/ M5 S! l1 s I
$ s( R0 E1 f" V2 }2、激光器及其相關系統的成本較高,一次性投資較大。4 R1 g: I" f1 J! f1 X
1 K1 K5 `# P& G2 u: E/ B二、激光焊接熱傳導。, K! y( N6 f/ ]3 q! W6 N
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激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬表面,通過激光與金屬的相互作用,使金屬熔化形成焊接。在激光與金屬的相互作用過程中,金屬熔化僅為其中一種物理現象。有時光能并非主要轉化為金屬熔化,而以其它形式表現出來,如汽化、等離子體形成等。然而,要實現良好的熔融焊接,必須使金屬熔化成 |
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