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什么是激光焊接技术

作者: 澳门皇冠赌场来源: 本站时间:2019-06-08

  焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺,其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质( 如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等) , 使其在谐振腔中往复振荡, 从而形成受激辐射光束, 当光束与工件接触时, 其能量被工件吸收, 在温度达到材料熔点时便可进行焊接。

  简单来说,激光技术采用偏光镜反射激光,产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量。如果焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,将这一效应用于焊接工艺,即为激光焊接。目前应用在汽车上的激光焊接主要分为顶篷激光钎焊和车门激光熔焊两种工艺。

  激光焊接可分为热传导焊和深熔焊, 前者的热量通过热传递向工件内部扩散, 只在焊缝表面产生熔化现象, 工件内部没有完全熔透, 基本不产生汽化现象, 多用于低速薄壁材料的焊接;后者不但完全熔透材料, 还使材料汽化, 形成大量等离子体, 由于热量较大, 熔池前端会出现匙孔现象。深熔焊能够彻底焊透工件, 且输入能量大、焊接速度快, 是目前使用最广泛的激光焊接模式。

  车门激光熔焊工艺是指将白车身车门内板、窗框加强板等,通过激光焊接成门内板总成。车门激光熔焊的优势在于焊接速度快和焊接精度高。

  顶篷激光钎焊工艺是指通过激光钎焊完成顶篷外板和白车身之间的焊缝焊接。顶篷激光钎焊系统主要有机器人及焊枪、激光源和钎料送丝系统构成,激光源产生激光通过光纤传递到焊枪,同时控制送丝机送丝,机器人带动焊枪和送丝管移动,通过聚焦的激光熔化焊丝完成焊缝的调料。机器人和激光源一一对应,同时又互为备用,减少因激光源故障导致的停产。

  总体而言,激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度比高,例如焊缝宽度很小,连接间隙实际为零,焊接质量比传统方法高。所以在一些用激光焊接的汽车顶壳是不用装饰条遮蔽焊接线的。而且用激光焊接技术,既提高了工件表面的美观,又降低了板材使用量,由于零件焊接部位几乎没有变形,不需要焊后热处理,还提高了车身的刚度。

  ① 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。

  ② 由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。

  ③ 激光具有较大的功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。

  ④ 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中

  ① 激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。

  ② 由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用) , 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%) 。

  ③ 由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。

  焊接机发出的激光的不可见性和能量太高,非专业人员别去接触激光源,否则很危险。另外激光也属于电磁波,但是焊机用的激光波长都很大,所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

  焊接过程中会产生许多气体,但大多是惰性气体,没啥毒性,但也要看焊接材料的不同区别对待,最好做好防护措施,减少气体吸入。

  焊接机发出的激光几乎没有辐射危害,但是焊接过程中会有电离辐射和受激辐射,最好在焊接过程中远离焊接部位。这种被诱发的辐射这种不乏短波,而且对眼睛,身体影响不小,最好远离焊点。近距离作业要尽量做好防护措施如佩戴呼吸护具,穿辐射防护服,带眼罩。

  用实践检验技术问题,用实践发现错误认知。本节目不是严谨的测试和实验,仅是个别样本的分享。

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