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    激光焊接技術

    2021-12-22 11:02:34

     激光焊接技術采用偏光鏡反射激光產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量的光束,假如焦點靠近工件,工件就會在幾毫秒內熔化和蒸發,這一效應可用于焊接工藝高功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開辟了激光焊接的新領域。激光焊接設備的關鍵是大功率激光器,主要有兩大類,一類是固體激光器,又稱Nd:YAG激光器。Nd(釹)是一種稀土族元素,YAG代表釔鋁柘榴石,晶體結構與紅寶石相似。Nd:YAG激光器波長為1.06μm,主要優點是產生的光束可以通過光纖傳送,因此可以省往復雜的光束傳送系統,適用于柔性制造系統或遠程加工,通常用于焊接精度要求比較高的工件。汽車產業常用輸出功率為3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器,又稱CO2激光器,分子氣體作工作介質,產生均勻為10.6μm的紅外激光,可以連續工作并輸出很高的功率,標準激光功率在2-5千瓦之間。


    激光焊接加工


     激光焊接的主要優點:

    1、速度快、深度大、變形小。

    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。

    3、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。

    4、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,Z 高可達10:11 

    5、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。

    6、可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠間隔焊接,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、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。

    但是,激光焊接加工也存在著一定的局限性:

    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明顯偏移。這是由于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,很輕易造成焊接缺陷。 

    2、激光器及其相關系統的成本較高,一次性投資較大。


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