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樓主 |
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(dòng)焊接機(jī))、自動(dòng)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(duì)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(guò)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。
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一、激光焊接的主要特性。$ C' m" Z% x# o P, L8 k( |+ ?
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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(guò)程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過(guò)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。; Z7 H+ o6 I2 e1 F$ s- P+ f: [. V
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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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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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9 q5 ?6 T6 j$ P4 d1、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(jiǎn)單。例如,激光通過(guò)電磁場(chǎng),光束不會(huì)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(guò)玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。2 p3 H& K6 R' D3 n& M/ i1 t. }+ O+ V
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3、可焊接難熔材料如鈦、石英等,并能對(duì)異性材料施焊,效果良好。: \/ ], C# Z7 R& ~7 S, x
7 s1 r6 o9 K, @& @" Q! _4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接時(shí),深寬比可達(dá)5:1,最高可達(dá)10:1。
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0 Z! u# r& r" Z6 c& U% R5、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(dòng)化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。% ~& o7 f* ?% j' Y1 R
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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(lái),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。
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7、激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光,能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。, I; D5 c4 s9 J: p3 j0 Q
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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。缚p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。6 q; F, L, C% Q- b! p
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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。% l1 q$ N, t; g1 W% e
5 e' q5 d O! ?/ a% r! l二、激光焊接熱傳導(dǎo)。
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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(guò)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(guò)程中,金屬熔化僅為其中一種物理現(xiàn)象。有時(shí)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(lái),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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