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激光焊接機的原理及優點

2018-08-07

激光焊接是激光材料加工用的機器,又常稱為激光焊機、鐳射焊機,按其工作方式??煞譃榧す饽>邿笝C(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。
激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。它是一種新型的焊接方式,主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現點焊、對接焊、疊焊、密封焊等,深寬比高、焊縫寬度小、熱影響區小、變形小、焊接速度快、焊縫平整、美觀、焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現自動化。
所以,采用激光焊接,具有高精度、高效率、高強度和及時性等優勢,確保質量、產量、交貨期,目前,激光焊接已成為了精密加工行業中一種極具競爭力的加工手段,廣泛用于機械、電子、電池、航空、儀表等行業中有特殊要求的工件的點焊、疊焊和密封焊接。
目前的激光焊接所使用的激光器主要為大功率CO2激光器和脈沖Nd:激光器的發展仍然集中于激光設備的開發研制,如進步電源的穩定性和壽命,對于CO2氣體激光器要解決大功率激光器的放電穩定性,對于YAG固體激光器要研制大容量、長壽命的光泵激勵光源。采用直接二極管陣列激光輸出波長在近紅外區域的激光均勻功率已達lkW,光電轉換效率接近50%,這些激光設備和技術,將在焊接應用方面發揮更大的作用。在激光加工、加光束質量及加工外圍裝置研究,應研究各種激光加工工藝對激光光束的質量要求、激光光束和加工質量監控技術,光學系統及加工頭設計和研制,開展焊接工藝及材料、焊接工藝對設備要求及焊接過程參數監測和控制技術研究,從而把握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。
激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到兩部分材料上,使局部受熱熔化,然后冷卻凝固連成一體。相對傳統的焊接工藝,激光焊接具有以下優點:
1、無接觸加工,對焊接零件沒有外力作用。
2、激光能量高度集中,熱影響小,熱變形小。
3、可以焊接高熔點,難熔,難焊的金屬,如鈦合金,鋁合金等??蓪崿F某些異種材料間的焊接。
4、焊接過程對環境沒有污染,在空氣中可以直接焊接,工藝簡便。
5、焊點小,焊縫窄,整齊美觀,焊后無需處理或只需簡單處理工序。焊縫組織均勻,氣孔少,缺陷少,可減少和優化母材質雜,焊縫的機械強度往往高于母材的機械強度。激光焊接的機械性能、抗蝕性能和電磁學性能上優于常規焊接方法。
6、激光可精確控制,聚焦光點小,可高精度定位,實現精密加工。
7、易于與計算機數控系統或機械手,機器人配合,實現自動焊接,提高生產效率。

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