激光焊接技術機焊接工藝
日期：2024/12/23 5:40:46 作者：華馳激光 閱讀數：410激光技術在制造業中的應用是各國研究的重點。隨著工業發展對高效，環保和自動化的需求，激光技術的應用已迅速擴展到許多制造領域。在此基礎上，激光焊接工藝將成為激光應用的重要方面之一。
激光焊接是激光加工技術應用的重要組成部分，是21世紀最引人注目，最有前途的焊接技術。
早在上世紀末，歐美國家就已將激光焊接全面應用于工業生產。在加快激光焊接技術研發的同時，中國逐步建立了產學研結合的發展體系。個別領域也取得了重大突破。
隨著工業制造業的發展，高效，靈活，環保的加工技術將受到青睞。激光焊接采用高能束聚焦方式，可以實現焊接過程中難以實現的深度焊接，快速焊接等焊接工藝，特別是激光焊接設備靈活，實時在線檢測技術成熟，能夠實現為了大規模生產自動化，大量激光焊接生產線已投入工業生產。
實踐證明，激光焊接廣泛應用于加工行業。基本上，可以使用傳統焊接技術領域，可以勝任激光焊接，焊接質量更高，加工效率更快。
采用激光技術的焊接技術
激光焊接是利用激光的輻射能量實現有效焊接的過程。其工作原理是：以特定方式激發激光活性介質(如CO2和其他氣體的混合物，YAG釔鋁石榴石晶體等)。腔中的往復振蕩形成受激輻射束。當梁與工件接觸時，其能量被工件吸收，并且當溫度達到材料的熔點時可以進行焊接。
1激光焊接模式
激光焊接可分為導熱焊接和深熔焊接。前一種熱量通過熱傳導擴散到工件內部，只有焊縫表面熔化。工件內部未完全穿透，基本上不發生汽化，主要用于低速薄壁。材料的焊接;后者不僅完全穿透材料，而且蒸發材料以形成大量的等離子體。由于大的熱量，在熔池的前端發生鎖孔現象。
深穿透焊接可以徹底穿透工件。具有高輸入能量和快速焊接速度，是最廣泛使用的激光焊接模式。
2激光焊接的焊縫形狀和微觀結構
由于激光產生的光斑尺寸較小，焊縫周圍的熱影響區比普通焊接工藝小得多，激光焊接一般不需要填充金屬，因此焊縫表面是連續均勻的，外表很美。諸如孔隙和裂縫之類的表面缺陷非常適用于焊縫輪廓至關重要的應用。盡管聚焦區域相對較小，但激光束的能量密度很大(通常為103至108W / cm2)。
在焊接過程中，金屬被非常快速地加熱和冷卻。熔池周圍的溫度梯度相對較大，因此接合強度通常高于基底金屬的接合強度。相反，關節可塑性相對較低。目前，雙焦點技術或復合焊接技術可以提高接頭質量。
3激光焊接的優缺點
激光焊接如此受重視的原因在于其獨特的優勢：
1激光焊接可以實現高質量的接頭強度和大的縱橫比，焊接速度更快。
2由于激光焊接不需要真空環境，因此可以通過透鏡和光纖實現遠程控制和自動化生產。
3激光具有較大的功率密度，對難以焊接的材料(如鈦，石英等)具有良好的焊接效果，可焊接不同性能的材料。
當然，激光焊接也有缺點：
1激光和焊接系統部件較貴，因此初期投資和維護成本高于傳統焊接工藝，經濟效益差。
2由于固體材料對激光的吸收率低，特別是在等離子體出現后(等離子體對激光具有吸收效應)，激光焊接的轉換效率通常較低(通常為5%至30%)。
3由于激光焊接焦點小，工件接頭設備精度高，設備偏差小，加工誤差大。
隨著激光焊接的普及和激光器的商業化生產，激光設備的價格大幅下降。高功率激光器的發展以及新型復合焊接方法的開發和應用也改善了激光焊接轉換效率的缺點。據信，在不久的將來，激光焊接將逐步取代傳統的焊接工藝(如電弧焊和電阻焊)。成為工業焊接的主要方式。