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發(fā)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(shù)應(yīng)用的重要方面之一,又常稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī),按其工作方式常可分為激光模具燒焊機(jī)(手動焊接機(jī))、自動激光焊接機(jī)、激光點(diǎn)焊機(jī)、光纖傳輸激光焊接機(jī),光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池以達(dá)到焊接的目的。& }( s, C* h$ z
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一、激光焊接的主要特性。
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20世紀(jì)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(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。# q6 P' W+ Q+ F: t
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高功率CO2及高功率YAG激光器的出現(xiàn),開辟了激光焊接的新領(lǐng)域。獲得了以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔焊接,在機(jī)械、汽車、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。
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9 Z! M9 j8 a+ w- e" Z與其它焊接技術(shù)相比,激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是:
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. t9 T) k. p ~: u1、速度快、深度大、變形小。
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2、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接,焊接設(shè)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(huán)境中均能施焊,并能通過玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。
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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。" L: m# ~3 M0 A% X' @( W
) g e5 ~, _) }6 E `( ?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(dá)5:1,最高可達(dá)10:1。
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5、可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應(yīng)用于大批量自動化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。2 K: K( w- w- \0 X
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6、可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠(yuǎn)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(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣和應(yīng)用。9 M. p' O8 P) q1 ` c4 r, b
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7、激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時間與空間分光,能進(jìn)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。
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; K0 ~3 K/ z. c1 J. [" f1 A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?yàn)榧す饩劢购蠊獍叱哂甏缧,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(dá)不到要求,很容易造成焊接缺憾。8 ^0 |) b# V. B# e' A
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2、激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高,一次性投資較大。
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二、激光焊接熱傳導(dǎo)。: w7 r F2 L. Z, v$ w0 v+ N
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激光焊接是將高強(qiáng)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(xiàn)象。有時光能并非主要轉(zhuǎn)化為金屬熔化,而以其它形式表現(xiàn)出來,如汽化、等離子體形成等。然而,要實(shí)現(xiàn)良好的熔融焊接,必須使金屬熔化成 |
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