激光焊接和激光钎焊

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激光钎焊和激光深熔焊的应用对比

激光钎焊和激光深熔焊的应用对比

统的灵活性体现在:对机器人供应商,可以根据客户需
求方便地创建焊接工作站并迅速配置好软件;对客户,
整个系统可以很方便地配置并迅速投入生产。 !
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我国深水半潜式钻井平台设计和
建造技术获重要突破
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通过国家科技部验收,验收专家组认为,课题在深水半 潜式钻井平台设计和建造技术方面取得了重要进展,部 分关键技术成果达到国际领先水平。
件安装脚本。它只在机器人控制器第一次启动时或者冷
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中,并配置好所选的 # $ % 板卡以及板卡上的信号量。
%& 结语
本文描述了一种柔性焊接工作站,系统采用模块化
的软硬件设计,集成了焊接所需的各种必需的设备,并
配置了可定制的软件和简单易用的人机交互界面。该系
焊接提供了有利条件。 (%) 要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的
位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺寸 小,焊缝窄。如工件装配精度或光束定位精度达不到要 求,很容易造成焊接缺陷。
’% 激光深熔焊的影响因素 激光深熔焊的 影 响 因 素 包 括 激 光 功 率、 激 光 束 直 径、材料吸收率、焊接速度、保护气体、透镜焦长、焦 点位置、激光束位置、焊接起始和终止点的激光功率渐 升以及渐降控制。

激光钎焊

激光钎焊

激光钎焊∙激光钎焊是利用激光作为热源,施行的软钎焊与硬钎焊的统称,是一种高精度、高自动化、高柔性的焊接工艺,同样具有激光熔焊的优点,连接可靠、全连通率高、热影响小。

目录激光钎焊的原理∙激光发生器发出的激光束聚焦在焊丝表面上加热,使焊丝受热熔化(母材未熔化)润湿母材,填充接头间隙,与母材结合,形成焊缝(原理见图1),实现良好的连接。

激光钎焊的优点∙1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。

2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。

3、重复操作稳定性好。

焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。

4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。

5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。

6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。

激光钎焊的主要参数∙影响激光钎焊的焊接参数主要有:光斑直径、激光功率、送丝速度和焊接速度。

(1)光斑直径光斑的直径对钎料的铺展影响较大。

光斑直径过小,激光集中在钎料上,对母材的加热不足,钎料在母材上铺展时冷却过快,使钎料不易铺展;光斑直径过大,如果激光功率不够则无法及时熔化焊丝,如果激光功率足够则会严重烧损母材。

对于卷对接接头,光斑直径与焊缝宽度(填充面宽度)基本一致时,钎料的铺展较充分。

(2)激光功率焊丝熔化的速度取决于激光能量的大小,即激光功率。

当激光功率不足时,焊丝熔化速度慢,铺展不充分,且作业时间长,生产效率低;当激光功率过大时,焊丝熔化速度快,如果送丝速度跟不上,则焊缝的铺展会间断。

激光功率的最大值受设备限制,调节激光功率的大小主要考虑其与焊接速度及送丝速度的匹配。

(3)焊接速度和送丝速度焊接速度决定作业时间的长短和生产效率的高低,所以应根据设备可提供的激光功率的大小选择适当的焊接速度以提高生产效率。

用于激光加工的DOE

用于激光加工的DOE

用于激光加工的DOE最近,由于工业领域的强劲需求,催化出了许多激光焦工的新工艺,许多传统工业工艺被激光加工系统取代,例如激光消融、激光焊接、激光钎焊、激光打孔、激光切割、激光表面处理等材料。

各种激光加工类型占整个激光加工市场的份额,如下图所示:图1.全球激光应用衍射光学元件(DOE)在提供特定的激光束成形中起重要作用,这使得激光束成形和均匀化技术对于优化许多激光材料加工应用是必不可少的。

通常,激光系统中添加DOE元件之后能够明显提升系统性能。

激光加工系统的关键参数:加工速度和产能加工精度- 边壁陡峭- 热影响区- 处理过程的有效性激光消融和结构化激光消融(激光烧蚀)是通过用激光束照射材料从固体(或偶尔液体)表面去除材料的过程。

通过在小区域上施加高能短脉冲来实现消融。

激光烧蚀已被考虑并用于许多技术应用,包括:纳米材料的生产,薄金属和电介质膜的沉积,超导材料的制造,金属部件的常规焊接和粘合,以及MEMS结构的微机械加工。

衍射光学元件中的Top-Hat和Vortex-Lens产生具有尖锐边缘的成形斑点,可在消融过程中产生精确的材料去除。

Multi-Spot元素支持并行处理,从而提高了吞吐量。

相关DOE产品:平顶光束整形器,螺旋相位片,分束器图2.激光烧蚀图3.激光结构3激光焊接激光焊接技术用于通过激光连接多个金属或塑料件。

光束提供集中的热源,允许窄而深的焊接和高焊接速率。

该过程经常用于使用自动化的大批量应用,例如汽车工业。

在与切割技术的结合中,激光器非常适用于多种类型的焊接(点,线焊接)。

匀光镜(均质器)元件具有均匀,平坦的强度分布,受输入光束不均匀性的影响小,并且可以设计为针对特定焊接轮廓定制的能量和形状分布。

DOE还能方便地引入预热副光斑,可以预热焊接区域,然后对其进行后处理。

相关DOE产品:均质机/扩散器,分束器图4.激光焊接图5.均质器能量分布激光钎焊在激光钎焊应用中,两个金属片通过激光熔化的焊线连接。

14种常用钎焊工艺方法与技术规范

14种常用钎焊工艺方法与技术规范

14种常用钎焊工艺方法与技术规范钎焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于金属制品、航空航天、机械制造、建筑等领域。

下面将介绍14种常用的钎焊工艺方法与技术规范。

1.火焰钎焊:使用氧乙炔火焰进行钎焊,通常用于低温钎焊。

2.电阻钎焊:利用电流通过工件产生热量,将钎料熔化并连接工件。

3.电弧钎焊:利用电焊机产生的电弧将钎料熔化并连接工件。

4.真空钎焊:在低压或真空条件下进行钎焊,避免氧化反应。

5.惰性气体保护钎焊:利用氩气等惰性气体进行保护,防止氧化。

6.爆破钎焊:在钎焊过程中加入定时爆破药剂,提高钎焊质量。

7.块料钎焊:使用金属块料作为钎料,直接加热熔化后连接工件。

8.焊盘钎焊:使用特殊焊盘进行钎焊,保护工件和钎料。

9.超声波钎焊:利用超声波产生的摩擦热进行钎焊。

10.坩埚钎焊:将钎料放入坩埚中进行加热,然后将熔化的钎料倒入连接工件。

11.光束钎焊:利用激光束照射工件进行钎焊。

12.电子束钎焊:利用电子束对工件进行加热和钎焊。

13.感应钎焊:利用感应加热将钎料熔化并连接工件。

14.激光钎焊:利用激光进行钎焊,具有较高的精度和速度。

在进行钎焊时,还需要遵循一些技术规范:1.先清洁工件表面,去除氧化物、油脂等污染物。

2.钎焊前进行预热,提高钎焊质量和连接强度。

3.控制钎焊温度,防止过热或过冷引起焊接质量问题。

4.控制加热时间,避免过长或过短的加热时间影响钎焊质量。

5.控制钎料的使用量,确保钎料能充分填充连接间隙。

6.进行钎焊后,要对焊缝进行清理,去除焊渣和氧化物。

7.钎焊后进行表面处理,提高防腐性和美观度。

8.进行焊接质量检验,确保焊接接头的强度和密封性。

9.钎焊过程中要注意安全,佩戴防护设备,防止伤害。

10.根据具体工件的材料和要求选择合适的钎焊方法和钎料。

总之,钎焊是一种常用的焊接方法,在实际应用中有着广泛的用途。

掌握不同的钎焊工艺方法和遵循相应的技术规范,可以提高钎焊质量,确保焊接接头的强度和密封性。

焊接工艺英文名称

焊接工艺英文名称

焊接工艺英文名称焊接工艺是一种通过热量和压力的作用,将金属或非金属材料相互连接的技术方法。

它在制造、建筑、航空航天等领域发挥着重要的作用。

在不同的工作场景中,人们会采用不同的焊接工艺,以满足不同材料和结构的需求。

1.电弧焊(Arc Welding)电弧焊是一种常用的焊接方法,通过在电极和工件之间产生弧光,并将其温度提高到足以熔化工件的程度来实现焊接。

在电弧焊过程中,焊工需要控制焊接电流、电压和焊接速度,以确保焊缝质量。

2.氩弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)氩弧焊是一种在惰性气体保护下进行的焊接方法,主要用于焊接不锈钢、铝和其他高温合金。

在氩弧焊中,焊工使用钨极(Tungsten Electrode)和氩气来产生焊接电弧,并使用称为焊丝的填充材料填充焊缝。

3.气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)气体保护焊是一种通过在焊接区域周围提供保护气体来避免氧气、水蒸气等有害物质的侵入的焊接方法。

在气体保护焊中,焊工使用金属焊丝和惰性气体作为保护剂进行焊接。

这种焊接方法可用于焊接钢、铝和铜等材料。

4.电阻焊(Resistance Welding)电阻焊是利用工件在电流通过时产生的热量进行焊接的方法。

在电阻焊中,两个工件被夹紧并加热,直至它们之间的金属熔化并连接在一起。

这种焊接方法通常用于焊接金属片和线材。

5.激光焊接(Laser Welding)激光焊接是一种利用激光束产生的高能量浓度热源进行焊接的方法。

激光束将能量集中在很小的区域内,可以快速且精确地将工件连接在一起。

激光焊接方法适用于焊接高反射率材料和难以到达的位置。

6.电弧钎焊(Arc Brazing)电弧钎焊是一种利用电弧产生的高温来熔化填充材料并连接工件的钎焊方法。

在电弧钎焊中,焊接区域的温度较低,不会熔化工件,但可以使填充材料熔化并润湿工件表面,形成连接。

电弧钎焊适用于连接不同种类的金属材料。

激光焊车顶的更换工艺分析

激光焊车顶的更换工艺分析

Body Repair 栏目编辑:刘玺 *****************2017/09·汽车维修与保养99◆文/江苏 赵宝平 燕寒激光焊车顶的更换工艺分析一、激光焊概述激光焊接是以聚焦的激光束作为能源对工件相应区域或填充焊丝进行加热融化形成焊缝的一种连接工艺。

根据是否需要填料和焊接温度的高低又可细分为激光焊和激光钎焊(图1)。

与其他连接工艺相比,激光焊具有焊接强度高、速度快、精度高、工件变形小、烧蚀少、焊缝美观等优点。

图1 激光钎焊图2 前窗玻璃框区域图3 激光钎焊图4 激光拼焊图5 激光焊车顶图6 钻除点焊焊点二、激光焊在汽车车身制造中的应用近年来随着汽车技术的日渐成熟以及人们对车身性能和设计要求的不断提高,激光焊接工艺在整车制造过程中得到了广泛应用。

激光焊根据其焊接板件的结合形式又可分为重叠焊、拼焊、钎焊等。

现以2006款上海大众帕萨特为例,使用激光焊接技术的部位有:开门区域、前后车顶纵梁上、前窗玻璃框侧面(图2)、前轮罩区域、后窗玻璃框区域、后封闭板上等。

在福特车系中车顶板使用的是激光钎焊(图3),而前纵梁使用的是激光拼焊(图4)。

三、激光焊车顶的拆装激光焊的车顶实际上就是激光钎焊(图5),与二氧化碳气体保护焊焊接不同之处是,钎焊时待连接部件的结合部位不融化。

一般使用青铜制成的辅料,即焊料。

钎焊时熔化的焊料填充到结合缝隙的空隙内,并将强度高的结合部件连接到一起。

由于钎焊时温度较低对镀锌钢板的锌层影响小,并能避免结合区域发生较大的加工硬化,因此通过焊料可以较好的填补结合缝,提高密封性能。

此外,钎焊加工温度较低,热变形也小,以福特蒙迪欧为例说明其拆装要点。

1.车顶板的拆卸(1)评估车辆的损伤情况,制定合理的切割方案。

根据切割方案,准备所有的设备、工具等。

拆卸车顶内部相关影响切割的一些附属设备包括前后挡风玻璃。

(2)利用气动钻或电动钻,钻除车顶板前后所有的原厂点焊焊点(图6),请使用专用的点焊切割器,切勿钻通背板,否则会影响后续的安装。

汽车车身激光焊接技术的应用分析

汽车车身激光焊接技术的应用分析

汽车车身激光焊接技术的应用分析摘要:近年来,激光焊接技术在汽车车身焊接上得到了广泛的应用,其高密度、无接触焊接等一系列优势,有效保障了焊接效果。

本文从汽车车身激光焊接技术优势入手,对常见汽车车身激光焊接工艺及汽车车身激光焊接技术应用趋势进行简要地探析。

关键词:汽车车身焊接;激光焊接技术;焊接技术;激光焊接引言:随着我国汽车制造业的快速发展,我国汽车市场逐步完善,汽车普及率不断提升,人们对于汽车的关注点也从单一的性能向美观性、艺术性等角度发展,汽车焊接技术的好坏不仅会影响到汽车的质量,而且会对汽车的观赏性等都产生影响。

因此了解汽车车身激光焊接技术,对于促进汽车焊接技术的发展与改进至关重要。

一、汽车车身激光焊接技术优势激光焊接技术作为熔融焊接的一种,其主要能源为激光束,是一种较为先进的焊接技术。

当前在汽车车身焊接上已经得到了一定的应用。

相较于传统的焊接技术,激光焊接技术具有着一系列应用优势。

现从控制性强以及精准度高两方面,对汽车车身激光焊接技术的应用优势做出分析:(一)控制性强汽车车身激光焊接具有着控制性强的特点,通过有效的控制,大幅度的提升了焊接工艺的精准度。

在传统的焊接技术中,由于焊接用具接入热量难以控制,经常会由于温度过高,引发焊接面变形。

并且由于控制精准度不足,还存在焊接点形态不均匀等情况,影响汽车的美观性。

而在操作不当时,焊接用具有可能出现受损问题。

但是激光焊接技术能够有效控制接入热量,以能够满足焊接需求的最小热量作业,通过对热量的精准控制,既保障了焊接效果,又而避免了由于温度够高导致焊接面变形等情况的发生。

(二)精准度高与传统的焊接方式相比,激光焊接能够实现精准聚焦,利用激光束聚焦区域小等特点,能够焊接较为细小的部件。

在焊接的过程中,激光聚焦点准确,能够避免焊接对周围区域产生影响。

并且激光焊接不属于接触式焊接,能够在在智能控制下实现精准操作。

在封闭空间内也能够开展作业。

激光焊接能够结合不同的材质,调整焊接的方法,从而满足汽车异质材质焊接的焊接需求,保障焊接效果[1]。

激光焊接具有哪些优点与缺点

激光焊接具有哪些优点与缺点

激光焊接具有哪些优点与缺点激光焊接与其它焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:1、速度快、深度大、变形小。

2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。

例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

5、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。

6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。

尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

但是,激光焊接也存在着一定的局限性:1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。

这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。

若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

激光焊接热传导。

激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,使金属熔化形成焊接。

在激光与金属的相互作用过程中,金属熔化仅为其中一种物理现象。

有时光能并非主要转化为金属熔化,而以其它形式表现出来,如汽化、等离子体形成等。

然而,要实现良好的熔融焊接,必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。

为此,必须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系,从而通过控制激光参数,使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量,达到焊接的目的。

激光焊接的工艺参数1、功率密度功率密度是激光加工中最关键的参数之一。

采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。

激光焊接操作方法有哪些

激光焊接操作方法有哪些

激光焊接操作方法有哪些激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。

激光焊接操作方法有多种,下面将详细介绍几种常见的激光焊接操作方法。

1. 手动激光焊接手动激光焊接是一种简单而常见的激光焊接方法。

操作人员通过手持激光焊接枪,沿着焊接路径进行焊接。

手动激光焊接适用于焊接复杂形状的工件,操作灵活方便。

在手动激光焊接过程中,操作人员需要根据工件的形状和材料特性,调整焊接速度、焦距等参数,确保焊接质量。

2. 半自动激光焊接半自动激光焊接是一种介于手动焊接和全自动焊接之间的焊接方法。

在半自动激光焊接中,操作人员通过控制焊接设备进行焊接。

操作人员需要对焊接参数进行调整,并控制焊接头的移动速度和焦距,以确保焊接质量。

相比手动焊接,半自动激光焊接可以提高焊接效率和一致性。

3. 全自动激光焊接全自动激光焊接是一种高度自动化的焊接方法,通常用于焊接大批量、重复性高的工件。

在全自动激光焊接中,焊接设备通过预先设定的程序进行焊接,操作人员只需监控焊接过程。

全自动激光焊接可以大大提高生产效率和一致性,减少人为操作对焊接质量的影响。

4. 激光深熔焊接激光深熔焊接是一种利用激光高能量密度对工件进行熔化焊接的方法。

在激光深熔焊接中,激光束聚焦到工件表面,产生高温区域,使工件材料瞬间熔化并形成焊缝。

激光深熔焊接通常用于焊接厚板、薄壁管等工件,可以实现高速、高效的焊接。

5. 激光钎焊激光钎焊是一种利用激光束对填充材料进行局部加热,实现焊接的方法。

激光钎焊适用于焊接金属与非金属材料,或者焊接材料相近但熔点不同的工件。

在激光钎焊过程中,需要控制激光能量和填充材料的加热温度,以确保焊接质量和填充材料与基材的良好结合。

以上是几种常见的激光焊接操作方法,每种方法都有其适用的场景和操作要点。

在进行激光焊接操作时,操作人员需要根据工件的要求和材料特性,选择合适的焊接方法,并合理调整焊接参数,以确保焊接质量和效率。

同时,操作人员还需要遵守激光焊接的安全操作规程,使用适当的防护装备,确保人员和设备的安全。

激光焊接方案

激光焊接方案

激光焊接方案激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,被广泛应用于工业制造和科学研究领域。

本文将探讨几种常见的激光焊接方案,并就其优势和适用范围进行分析。

第一种方案是传统激光焊接。

在传统激光焊接中,使用CO2激光器将高能量激光聚焦于焊接点,通过高温熔化和融合金属,完成焊接过程。

这种方案适用于大规模焊接和对焊接质量要求不高的场景,由于CO2激光器成本低廉,因此在汽车、航空、船舶等行业得到广泛应用。

然而,传统激光焊接的热影响区较大,易导致变形和应力集中,在某些情况下会影响焊接质量。

第二种方案是激光深熔焊接。

该方案使用高功率密度的激光束对焊接材料进行深度熔化,通过控制熔融池的形成和冷却过程来实现焊接。

激光深熔焊接是一种高速、高效的焊接技术,适用于对焊接质量要求较高的领域,如精密仪器制造和高端电子设备制造。

然而,激光深熔焊接技术需要较高的设备投资和复杂的工艺控制,因此在一些中小型企业中应用较少。

第三种方案是激光钎焊。

激光钎焊是一种无需融化基材的焊接方法,将焊料和母材钎接在一起。

由于激光束的高能量密度,激光钎焊可以实现精确的热控制,避免过热和过冷的情况发生,从而提高焊接质量。

激光钎焊广泛应用于电子器件、珠宝首饰等领域,其优点是焊接过程无污染、无残留痕迹,并且快速、高效。

除了上述三种激光焊接方案,还有一些其他的技术衍生方案,如激光扫描焊接、激光冲击焊接等。

这些方案在特定的应用场景中展现出独特的优势。

例如,激光扫描焊接技术具有快速、高精度的特点,适用于工艺复杂的焊接任务,如汽车车身焊接、航空航天设备焊接等。

总之,激光焊接技术以其高效、精确的特点在工业制造和科学研究领域得到广泛应用。

不同的激光焊接方案具有各自的优势和适用范围,选择适合的方案取决于焊接材料、焊接质量要求、投资成本等因素。

随着激光技术的不断发展,相信激光焊接在未来会有更广阔的应用前景。

激光焊接和激光钎焊

激光焊接和激光钎焊

激光焊接和激光钎焊激光束为金属材料的连接提供了很多方法。

既可以从表面将工件连接起来,也可以生成很深的焊缝。

激光焊接可以与传统的焊接工艺相组合,此外还可以实现激光钎焊。

利用激光,既可以焊接高熔点的材料,也可以焊接高热导率的材料。

由于熔体小、熔化时间短并且可控,因此激光甚至可以将用其它方法无法焊接的材料连接起来。

必要时可以使用助焊剂。

在采用激光钎焊技术时,通过一种助焊剂将对接工件连接起来。

钎焊焊缝的表面光滑、干净。

与工件之间构成弧形的过渡面,因此无需后续处理。

例如在汽车制造业,激光钎焊被用于加工行李厢盖或者车顶。

即使是用连续发射的激光束进行缝焊,其热影响区和工件的整体加热程度也比利用电弧焊或者等离子体焊接工艺时要低几个数量级。

可以很好地对输入热量进行监控、调节、保持稳定或者精确控制。

采用激光的点焊和缝焊激光焊接可以用单独的激光脉冲或者在连续波运行模式下进行连接作业。

以连续焊缝用激光焊接一个管材焊缝形状表明了对接工件的边缘如何相互接合。

例如既可以是相互重叠,也可以是相互对接。

焊缝是否连续,或者是否由各个单独的焊缝组成?焊缝是否由很多短线条或者小圆圈组成?对于判断焊缝类型适用的标准是:焊缝必须达到要求的强度,不得向工件传导太多热量。

激光点焊一个氙气大灯不同的焊缝类型要求激光源以不同的运行模式运行。

连续波运行模式在这个运行模式下,活性介质被不断激励,产生了连续的激光束。

脉冲运行模式相反,在脉冲运行模式下,活性介质不是被连续地,而是被脉动地激发。

由此产生了时间上断断续续的激光束。

此时,激光材料加工的重要参数包括激光脉冲的周期和能量以及脉冲频率。

使用焊丝和粉末的激光堆焊堆焊属于一种制造工艺,用于现有工件的维修或者改型,以及表面的修饰。

根据工作任务不同,可以采用手动或者自动激光堆焊。

手动激光堆焊在采用手动激光堆焊时,焊工“用手”将助焊剂引导到加工位置。

在这种工艺中,大多数情况下用一条直径在 0.15 到 0.6 mm 之间的焊丝作为助焊剂。

激光焊接的特点

激光焊接的特点

一、激光焊接的主要特性激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。

20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。

获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。

与其它焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:1、速度快、深度大、变形小。

2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。

例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

5、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。

6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。

尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

但是,激光焊接也存在着一定的局限性:1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。

这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。

若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

二、激光焊接热传导激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,使金属熔化形成焊接。

在激光与金属的相互作用过程中,金属熔化仅为其中一种物理现象。

常见的焊接工艺

常见的焊接工艺

常见的焊接工艺一、概述焊接是一种将金属或非金属材料通过加热、压力或化学反应的方式连接在一起的工艺。

它是制造业中最常用的连接技术之一,广泛应用于汽车、航空、船舶、建筑等领域。

二、常见的焊接工艺1. 电弧焊电弧焊是一种利用电弧加热金属并使其熔化,从而实现连接的方法。

它包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等多种形式。

电弧焊具有成本低、适用范围广等优点,但需要操作技能高超。

2. 气体保护焊气体保护焊是一种在加热过程中利用惰性气体来保护熔池不被污染的方法。

其中最常见的是氩弧焊和CO2保护焊。

这种方法能够实现高质量的连接,并且适用于各种不同类型的材料。

3. 焊锡焊锡是将锡与其他金属材料进行连接的方法。

它通常使用铅锡合金作为填充材料,并使用火花枪或手动烙铁进行加热。

焊锡具有成本低、操作简单等优点,但连接强度较低。

4. 焊接钎焊焊接钎焊是一种利用钎料进行连接的方法。

它通常使用银、铜、镍等金属作为钎料,并使用火焰或电弧进行加热。

这种方法适用于高温环境下的连接,并且能够实现高强度的连接。

5. 摩擦焊摩擦焊是一种利用摩擦热产生熔化并实现连接的方法。

它通常使用旋转工具来产生摩擦,并通过压力使材料接触面发生塑性变形,从而实现连接。

这种方法适用于各种不同类型的材料,并且能够实现高质量的连接。

6. 激光焊激光焊是一种利用激光束对金属材料进行加热并实现连接的方法。

它具有高精度、高速度和适用于各种不同类型的材料等优点,但需要昂贵的设备和高技能操作人员。

三、总结以上就是常见的焊接工艺,每一种工艺都有其特点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的工艺,并且进行正确的操作和维护,才能保证连接的质量和稳定性。

激光焊接原理及工艺应用

激光焊接原理及工艺应用

激光焊接原理及工艺应用激光焊接是一种利用激光束来加热材料并使其熔化以达到焊接目的的技术。

激光焊接具有高功率密度、高能量浓度、短作用时间、小熔化区、高焊接速度和良好的焊缝质量等优点,因此在现代工业中得到了广泛的应用。

激光焊接的原理是利用激光束的高能量,将其聚焦在待焊接的材料上。

当激光束照射到材料表面时,会被吸收并转化为热能,使材料局部升温至熔点以上。

随后,熔化的材料在激光束的作用下形成焊缝,经过冷却后形成焊接接头。

激光焊接主要有传导传输、深穿透焊和激光钎焊三种工艺应用。

传导传输焊是激光焊接的一种常见工艺应用。

在传导传输焊中,激光束通过传导热传递给焊接材料,使其局部熔化。

这一过程中,激光束主要用于提供热能,焊接所需的压力由其他设备提供。

传导传输焊适用于对焊接材料要求不高,焊接速度较快的材料,如不锈钢和铝合金等。

深穿透焊是激光焊接的另一种重要应用。

在深穿透焊中,激光束的功率密度非常高,能够直接穿透材料并在底部形成小孔。

激光束进一步通过孔内熔化周围材料,使其与基材连结形成焊接接头。

深穿透焊适用于焊接较厚的金属材料,可获得较深的焊缝。

激光钎焊是激光焊接的另外一种应用,主要用于焊接非金属材料。

激光钎焊通过激光束的加热作用,将钎料加热至熔化并与待钎焊的材料融合。

相比传统的焊接方法,激光钎焊具有高精度、高效率的优点,广泛应用于电子元器件、光通信器件等领域。

总之,激光焊接是一种高效、精确的焊接技术。

其原理简单且应用广泛,适用于各种不同材料的焊接需求。

激光焊接的发展将为现代工业的进步和创新提供更多可能性。

激光焊接技术在白车身制造中的应用

激光焊接技术在白车身制造中的应用

本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊,激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用.本文介绍了几种典型的激光焊接技术如激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊的特点,并重点分析了激光填丝熔焊技术在江淮汽车星锐车型中的应用。

为满足安全、环保和节能等指标要求,实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化,各知名汽车公司在车身制造中大量应用激光焊接技术,以保证产品质量和技术先进性,以求在日益激烈的竞争中立于不败之地。

江淮汽车星锐车型采用的激光填丝熔焊技术开创了国内自主品牌激光技术应用的先河,本文对此进行了详细介绍。

典型激光焊接技术激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,如顶盖与侧围的连接,以及汽车地板与纵、横梁的连接。

激光钎焊、激光复合焊和激光熔焊是白车身制造领域几种常用的激光焊接技术。

1.激光钎焊技术激光钎焊利用熔点比母材低的材料作填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接,多用于轿车顶盖及行李箱等处的焊接。

激光钎焊工艺应用于焊接,不仅能使产品更加美观,还提高了密封性、提升了整车的安全性能。

顶盖激光钎焊的定位工装(见图1)采用的是琴键式车身压紧工装结构,包括夹具基架及基架两侧连接的压头,其压头包含多个可调小压头,在基架的侧面间隔排列成琴键式压紧机构,可调整每个可调小压头的压力。

每个压头的形面与车身顶盖的形面匹配,保证每个压块都能很好地与车身顶盖贴合,以保证激光送丝焊接时,车身顶盖和侧围焊接处缝隙均小于0.3mm,可以更好地保证焊接质量及焊接外观。

图1 顶盖激光钎焊工装2.激光复合焊接技术激光复合焊接主要指激光与TIG或MIG电弧复合焊接。

在这种工艺中,激光和电弧相互作用、取长补短。

激光复合焊的优点是焊缝熔深大、焊接速度快、热输入低且焊缝强度高。

整个系统的生产过程稳定性好,设备可用性好,焊缝准备工作量和焊接后焊缝处理工作量小,焊接生产工时短、费用低且生产效率高。

激光焊接方式

激光焊接方式

激光焊接方式
激光焊接是一种热焊接方式,利用激光束产生的高能量密度进行焊接。

根据激光的产生和使用方式,激光焊接可以分为几种不同的方式。

1. 传统激光焊接:传统激光焊接使用的是传统的CO2激光器
或Nd:YAG激光器。

激光束通过光学系统进行聚焦,将高能
量密度聚焦到焊接接头上,使接头处的材料瞬间融化并形成焊缝。

2. 深紫外激光焊接:利用深紫外激光器(波长在200-350纳米)产生的激光束进行焊接。

深紫外激光焊接的特点是焊接速度快、热影响区小,适用于对材料热敏感的应用。

3. 光纤激光焊接:光纤激光器产生的激光束通过光纤传输到焊接头部,进行聚焦后进行焊接。

光纤激光焊接具有较高的光束质量和能量稳定性,并且可以远距离传输激光束,适用于需要较长焊接距离的应用。

4. 激光钎焊:激光钎焊利用激光束将钎焊材料加热到钎料熔点以上,但基材未融化的状态下进行钎焊。

激光钎焊具有高效、高质量的优点,适用于对基材要求高的应用。

5. 激光脉冲焊接:激光脉冲焊接通过调节激光束的脉冲参数(如脉冲宽度、重复频率等),控制焊接时的热输入,实现对焊接区域瞬间加热和快速冷却,适用于焊接薄板和高反射率材料。

总之,激光焊接方式多样,可以根据不同应用需求选择合适的激光器和焊接参数进行焊接。

激光焊的分类

激光焊的分类

激光焊的分类激光焊是一种利用激光束进行焊接的技术。

根据激光焊的不同特点和应用领域,可以将其分为几个分类。

本文将从几个方面介绍激光焊的分类。

第一类是传统激光焊。

传统激光焊是最早出现的激光焊技术,也是应用最广泛的一种。

它通过将激光束聚焦在焊缝上,产生高能密度的热源,使焊缝瞬间熔化并冷却固化,从而实现焊接。

传统激光焊具有焊接速度快、焊缝质量高等优点,广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等领域。

第二类是深熔激光焊。

深熔激光焊是一种高功率激光焊接技术,其特点是焊接过程中产生的热源能够穿透焊件,将焊缝加热至熔化温度。

深熔激光焊适用于焊接较厚的材料,可以实现高强度、高质量的焊接效果。

深熔激光焊广泛应用于船舶、核电等行业,对焊接质量要求较高的领域。

第三类是激光钎焊。

激光钎焊是利用激光束将钎料加热至熔化温度,通过表面张力和浸润作用实现连接的一种焊接技术。

激光钎焊可以实现高精度、高效率的焊接,适用于焊接细小、复杂形状的零部件。

激光钎焊广泛应用于光学仪器、电子器件等行业。

第四类是激光扫描焊。

激光扫描焊是一种利用激光束进行局部焊接的技术。

它通过激光束的扫描来实现焊接,可以在焊接过程中实现不同位置的焊接。

激光扫描焊适用于焊接大尺寸、复杂形状的工件,可以实现高效率、高精度的焊接效果。

激光扫描焊广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。

第五类是激光微焊。

激光微焊是一种在微观尺度上进行焊接的技术。

激光微焊具有焊接速度快、热影响区小等优点,适用于焊接微小、薄壁的零部件。

激光微焊广泛应用于电子器件、微机械等领域。

第六类是激光搅拌摩擦焊。

激光搅拌摩擦焊是一种将激光束和搅拌摩擦焊技术相结合的新型焊接技术。

激光搅拌摩擦焊可以在焊接过程中实现材料的塑性变形和焊缝的混合,从而实现高强度、高质量的焊接。

激光搅拌摩擦焊广泛应用于汽车、航空航天等领域,对焊接强度和质量要求较高。

以上是几种常见的激光焊分类,每种分类都有其特点和应用领域。

随着激光技术的不断发展,激光焊在各个行业中的应用将变得更加广泛和深入。

激光钎焊在汽车行业的应用

激光钎焊在汽车行业的应用

Danke
课堂报告
激光钎焊在汽车车顶焊接的应用
1 什么是激光钎焊?
2 激光钎焊焊接车顶
3 激光钎焊的优缺点 4 激光钎焊的应用前景
1-1定义
• 激光钎焊是以激光为热源加热钎料融化的钎焊技术。激光钎焊的主要特点是利用激光的 高能量密度实现局部或微小区域快速加热完成钎焊过程。激光钎焊的关键在于合理的控 制激光功率分配。激光束汇聚在钎料上,钎料温度过高导致融化过快,而母材温度不足 使钎料不能很好润湿母材,影响填充效果,钎缝成形变差。激光束汇聚在母材上,钎料 温度有可能过低,导致钎料流动性或活跃性降低,母材可能过热融化,导致钎料直接进 入熔池形成熔化焊,形成的脆性相也影响钎缝性能。
存在的问题
综合生产实际情况,较大的功率可以配合较大送丝速度进行焊接,但较大的热输入会导致板件拐点出现 严重的变形。因此在工件本身刚度较差的情况下只有通过减小热输入来控制工件的变形。但是,较小的 热输入量必然要配合较低的送丝速度,造成的后果是过少的敷熔钎料和不充分的板件预热,这样会直接 导致焊缝的不完整和较差的成形。
1-2分类
• 软钎焊:钎料液相线温度低于450℃的称为软钎焊。主要用于印刷电路板电子元器件
的连接。采用激光辐射加热集成电路引线,通过钎剂或预置钎料向基板传递热量。当温 度达到钎焊温度时,钎剂和钎料融化,基板和引线润湿形成连接。激光软钎焊集成电路 多采用YAG激光器。
• 硬钎焊:钎料液相线温度高于450℃的称为硬钎焊,主要用于结构钢和镀锌钢板的
连接等。激光硬钎焊在有色金属的连接上也有优势。大多数有色金属对激光的反射率较 高,材料的热导率较高,激光熔化焊需要较高的功率。激光硬钎焊银、铜、镍、金、铝 等有色金属有良好的效果,钎缝组织细小,接头性能良好。

激光焊接简介PPT课件

激光焊接简介PPT课件

3.钎焊
钎焊是指用比母材熔点低的金 属材料作为钎料,用液态钎料 润湿母材和填充工件接口间隙 并使其与母材相互扩散的焊接 方法。
钎焊变形小,接头光滑美观, 适合于焊接精密、复杂和由不 同材料组成的构件,如蜂窝结 构板、透平叶片、硬质合金刀 具和印刷电路板等。
钎焊前对工件必须进行细致加 工和严格清洗,除去油污和过 厚的氧化膜,保证接口装配间 隙。
(4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放 置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间 再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
(5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环 境在控制下)。
(6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相 近的部件。
激光焊接的主要优点
电弧焊---埋弧焊
埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的 方法。
其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成 为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。
电弧焊---等离子焊
等离子弧焊是利用等离子弧作 为热源的焊接方法。气体由电 弧加热产生离解,在高速通过 水冷喷嘴时受到压缩,增大能 量密度和离解度,形成等离子 弧。
(1)可将入热量降到最低的需要量,热影响区金相变化 范围小,且因热传导所导致的变形亦最低。
(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格, 可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
(3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。且因 不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至最低。
激光焊接的工艺参数
对于激光深熔焊接的主要工艺参数:
1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔 深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。只有当工件上的 激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志 着稳定深熔焊的进行。

激光焊接技术在白车身中的应用

激光焊接技术在白车身中的应用

激光焊接技术在白车身中的应用
随着汽车制造技术的不断发展,越来越多的汽车制造企业开始采用激光焊接技术。


光焊接技术具有高效、精度高、质量好等优点。

在白车身中,激光焊接技术应用广泛,本
文将介绍激光焊接技术在白车身中的应用。

1. 激光点焊技术
激光点焊技术是将激光束直接作用于焊接点,以高温高能量瞬间熔化焊接材料,实现
焊接目的的一种技术。

激光点焊技术在白车身中的应用相当广泛,主要用于焊接构成复杂
形状的结构件。

例如,汽车车门中各部位的组装焊接、车顶、活动式车身结构的焊接等。

激光点焊技术可以达到极高的放热密度和焊接深度,且对焊接材料的热影响较小,不会破
坏焊接材料的微观组织。

与传统的点焊技术相比,激光点焊技术具有很多优点,比如焊接
质量好、效率高、能够焊接更厚的材料等。

激光线焊技术是将激光束聚焦成一条线,将其作用于工件上,实现对焊缝的成形和加强。

激光线焊技术在白车身中主要用于对长缝进行焊接,如车顶、车门等结构组件的焊接。

激光线焊技术具有焊接速度快、成本低、质量好等优点,且对环境影响小,是传统焊接技
术的一种重要替代技术。

激光钎焊技术是将激光束作用于工件接头的表面,以高温熔融钎料,将两个工件焊接
起来的一种技术。

激光钎焊技术在白车身中主要用于焊接不同材料间的接头,如钢与铝的
接头、钛合金与铝的接头等。

激光钎焊技术与传统钎焊技术相比,具有焊接强度高、工艺
精度高、热影响小、造型更加灵活等优点。

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激光焊接和激光钎焊
激光束为金属材料的连接提供了很多方法。

既可以从表面将工件连接起来,也可以生成很深的焊缝。

激光焊接可以与传统的焊接工艺相组合,此外还可以实现激光钎焊。

利用激光,既可以焊接高熔点的材料,也可以焊接高热导率的材料。

由于熔体小、熔化时间短并且可控,因此激光甚至可以将用其它方法无法焊接的材料连接起来。

必要时可以使用助焊剂。

在采用激光钎焊技术时,通过一种助焊剂将对接工件连接起来。

钎焊焊缝的表面光滑、干净。

与工件之间构成弧形的过渡面,因此无需后续处理。

例如在汽车制造业,激光钎焊被用于加工行李厢盖或者车顶。

即使是用连续发射的激光束进行缝焊,其热影响区和工件的整体加热程度也比利用电弧焊或者等离子体焊接工艺时要低几个数量级。

可以很好地对输入热量进行监控、调节、保持稳定或者精确控制。

采用激光的点焊和缝焊
激光焊接可以用单独的激光脉冲或者在连续波运行模式下进行连接作业。

以连续焊缝用激光焊接一个管材
焊缝形状表明了对接工件的边缘如何相互接合。

例如既可以是相互重叠,也可以是相互对接。

焊缝是否连续,或者是否由各个单独的焊缝组成?焊缝是否由很多短线条或者小圆圈组成?对于判断焊缝类型适用的标准是:焊缝必须达到要求的强度,不得向工件传导太多热量。

激光点焊一个氙气大灯
不同的焊缝类型要求激光源以不同的运行模式运行。

连续波运行模式
在这个运行模式下,活性介质被不断激励,产生了连续的激光束。

脉冲运行模式
相反,在脉冲运行模式下,活性介质不是被连续地,而是被脉动地激发。

由此产生了时间上断断续续的激光束。

此时,激光材料加工的重要参数包括激光脉冲的周期和能量以及脉冲频率。

使用焊丝和粉末的激光堆焊
堆焊属于一种制造工艺,用于现有工件的维修或者改型,以及表面的修饰。

根据工作任务不同,可以采用手动或者自动激光堆焊。

手动激光堆焊
在采用手动激光堆焊时,焊工“用手”将助焊剂引导到加工位置。

在这种工艺中,大多数情况下用一条直径在 0.15 到 0.6 mm 之间的焊丝作为助焊剂。

激光束将焊丝熔化。

熔体与同样被熔化的基材牢固地连接在一起,然后重新凝固。

留下一小块隆起的区域。

点对点、线对线和层对层,焊工塑造出所想要的形状。

在作业过程中,氩气气流将工作区域与空气隔离开。

最后重新恢复原先的形状,也就是通过磨削、旋转、铣削或侵蚀工艺。

手动激光堆焊:激光束将辅助焊丝熔化,把材料涂敷到工件表面。

自动激光堆焊
在使用自动激光堆焊时,由机器将助焊剂引导到加工位置。

助焊剂同样可以是焊丝,但是在这种技术中关键是金属粉末。

将金属粉末一层层地涂敷到基材上,没有微孔和裂纹地与基材熔合在一起。

金属粉末变成与表面连接的高强度焊缝。

在冷却后就形成了一个金属层,可以对其进行机械加工。

特殊之处在于,可以有针对性地形成多层同样或者不同的金属镀层。

在涂敷表面时,同样将多层金属粉末上下重叠或者左右紧挨着熔化。

为了得到完美的结构,各个焊接路径必须精确地重合。

扫描焊接 - 加工的生产率高,没有非生产时间
采用扫描焊接技术,可以将生产设备设计得生产率高、灵活,从而使大批量生产中的焊接工艺比传统的焊接工艺更快、更精确、更经济。

扫描仪原理
在采用扫描焊接时,通过可移动的反射镜 [1] 实现对加工光束的引导。

通过反射镜的角度变化引导激光束 [4]。

这样就产生了一个加工区[3],在这其中可以高度动态、精确地实施焊接作业。

加工区的大小取决于工作距离和激光束的偏转角度。

加工速度和工件上的光斑直径取决于镜组的成像特性、激光束的入射角度、光束质量和材料。

通过一个辅助透镜系统 [2] 的移动,焦点也可以在 Z 轴方向以极高的动态性移动,从而无需移动激光头或者工件,就可以对三维工件进行完整地加工。

由于激光束的偏移运动速度非常快,就几乎没有非生产时间,激光器可以在将近100%的生产时间内进行作业。

正在作业的扫描焊接
此外,在焊接过程中,与一个机器人相连接的扫描透镜可以从一个工件上方经过。

这个“飞行”运动被人们称为“飞行焊接”。

机器人和扫描镜组实时地将它们的运动相互同步。

使用机器人大幅扩大了工作空间,可以实现真正的三维工件加工。

可以用一个操作方便的编辑器对可编程聚焦镜组进行编程,这个编辑器可以设计和保存在一个工件上的焊接图形。

光束质量高的大功率碟片式激光器用作激光源。

一条或者几条灵活的光纤将激光束从激光器引导到加工站。

复合焊接
针对困难情况:激光焊接和另一种焊接工艺的组合,用于建筑钢材加工业的特殊用途。

对豪华游轮中层甲板的自动激光焊接
复合焊接将激光焊接与另一种焊接工艺相组合。

适合与激光焊接组合的焊接工艺既可以是MIG焊接( 熔化极惰性气体保护焊)或MAG焊接( 熔化极活性气体保护焊),也可以是WIG焊接(钨极惰性气体保护焊)或等离子焊接。

这样,在船舶制造业中可以焊接长度最长 20 m、厚度最大 15 mm 的大型船用钢板。

钢板之间的距离非常大,仅凭激光束是无法将其焊接在一起的。

在这种情况下,人们将MIG焊接与激光焊接组合使用。

激光对较深的焊缝提供了很高的功率密度。

加快了焊接速度,减少了热输入量和
变形。

MIG 焊炬横跨钢板之间的空隙,通过焊接助剂将接缝封闭。

复合焊接比单独采用MIG焊接的速度更快,并且在这个过程中工件的变形很小。

传导焊接
在热传导焊接时,激光束将对接工件沿着结合部位熔化。

熔体相互融合在一起,凝固成焊缝。

在热传导焊接时将表面熔化。

热传导焊接用于连接薄壁类零件,例如设备外壳可见表面的角焊缝。

此外还广泛应用于电子工业。

激光产生平坦、圆滑的焊缝,无需再作后续
加工。

对于上述用途,可以使用脉冲固体激光器或者连续波固体激光器。

在热传导焊接时,能量只通过热传导到达工件。

因此,焊缝深度只有十分之几毫米到一毫米。

材料的导热性限制了最大焊缝深度。

焊缝宽度通常比焊缝深度大。

如果无法足够快地让热量散发出去,加工温度就会超过蒸发温度。

产生金属蒸汽,焊入深度急剧增大,这个焊接工艺就转变为深熔焊。

深熔焊
在深熔焊时需要很高的功率密度,达到大约 1 MW/cm²。

激光束不仅仅熔化金属,而且还产生蒸汽。

在深熔焊过程中产生了一个很深的金属蒸汽毛细管,俗称钥匙孔。

当蒸汽流出时,就向熔体施加压力,将其部分挤出。

工件继续熔化。

产生了一个又深又窄、充满蒸汽的孔:金属蒸汽毛细管,俗称钥匙孔(英语:Keyhole)。

金属蒸汽毛细管周围环绕着金属熔体。

如果激光束在结合部位上方移动,那么金属蒸汽毛细管就随其移动,穿过工件。

金属熔体环绕着毛细管,在工件的背面凝固。

通过这种方式,形成了又深又窄而且结构均匀的一条焊缝。

焊缝深度是焊缝宽度的最多10倍以上,可达25mm。

在金属蒸汽毛细管流过熔体的外壁上,激光束被多次反射。

在这个过程中熔体几乎将激光束全部吸收,提高了焊接工艺的效率。

如果用CO2激光器焊接,则毛细管内的金属蒸汽吸收激光,然后被部分电离。

这样就产生了等离子体。

等离子体同样将能量传导到工件上。

因此,深熔焊具有效率高、焊接速度快的特点。

由于速度快,热影响区很小,并且几乎没有变形。

当要求焊入深度很大或者一次性焊接多层材料时,就使用这种工艺。

钎焊
在钎焊时,焊接质量取决于对接工件的温度。

焊接助剂是指在激光钎焊时将对接工件连接的焊料。

焊料的熔点低于工件材料的温度。

因此,在加工过程中只有焊料会熔化。

对接工件只是被加热。

当焊料变为液态后,就会流入对接缝隙,与工件表面相连接(扩散连接)。

为了能够将焊缝作钎焊处理,必须从一侧可以接近焊缝。

工件之间的细小缝隙就起到象毛细管一样的作用。

液态的焊料被拉入对接缝隙。

对一个汽车行李厢盖的激光钎焊(图:Photon AG,柏林)
钎焊接头的强度与焊料的强度一致。

硬焊料,例如铜基和锌基钎焊料,在钎焊时可以达到和焊接时差不多的高强度。

钎焊焊缝的表面光滑、干净,与工件构成弧形的过渡面,因此不必作后续加工。

这个优点使激光钎焊被大量应用在汽车制造业。

钎焊焊缝出现在汽车的行李厢盖或者车顶上。

在喷漆之前,只需将车身构件作清洁处理。

此外,还广泛应用于房屋钢混结构。

由不同材料构成的工件由于各种材料的熔点各不相同,通常很难甚至无法焊接。

例如铜与钢的连接就是如此。

对于这个以及类似的连接任务,钎焊就是合适的选择。

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