激光焊接及其应用

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激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高能密度热源焊接技术,具有焊接速度快、熔深大、变形小、焊接质量高等优点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。

以下是激光焊接技术的应用及其发展趋势。

激光焊接技术在汽车制造行业得到了广泛的应用。

激光焊接可以用于汽车零部件的生产,如车门、车身与车顶的焊接,能够有效提高焊接质量和尺寸精度。

激光焊接还可以用于整车的焊接,提高整车的强度和安全性能。

激光焊接技术在航空航天行业也得到了广泛的应用。

激光焊接可以用于航空航天设备的生产,如发动机零部件的焊接、涡轮叶片的焊接等,能够提高零部件的强度、耐腐蚀性和耐高温性。

激光焊接技术还可以应用于电子元器件的生产。

激光焊接可以替代传统的焊接方法,如电阻焊接、电弧焊接等,从而提高焊接质量和生产效率。

激光焊接还可以实现多层电子元器件的焊接,提高电子元器件的可靠性和稳定性。

随着科技的不断发展,激光焊接技术也在不断推动着创新。

未来激光焊接技术的发展趋势有以下几个方面:激光焊接技术将越来越广泛地应用于高新技术领域。

随着人工智能、新能源、新材料等领域的快速发展,对于焊接技术的要求也越来越高,激光焊接技术具有其独特的优势,将在这些领域得到更多应用。

激光焊接技术将更加智能化。

随着机器学习和自动化技术的发展,激光焊接设备将具备更高的智能化水平,能够实现自动调节焊接参数、自动检测焊接质量等功能,提高焊接效率和质量。

激光焊接技术将更加绿色环保。

传统的焊接方法通常会产生大量的烟尘和废气,对环境造成污染,而激光焊接技术采用非接触加工方式,只需要少量的气体辅助,减少了废气的排放,更加环保。

激光焊接技术将向着微小化方向发展。

随着微电子技术的不断发展,对于微观零部件的生产提出了更高的要求,激光焊接技术可以实现微观尺寸的焊接,满足微电子领域的需求。

激光焊接技术具有广泛的应用前景,并且在不断推动着科技创新,未来的发展趋势将更加广泛、智能化、环保和微小化。

激光焊接技术应用3篇

激光焊接技术应用3篇

激光焊接技术应用第一篇:激光焊接技术的基本原理及应用激光焊接技术是一种高效、高精度的焊接方法,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、机械等行业。

它主要利用激光束的高能量密度和狭窄聚焦的特性,将金属材料熔化并凝固成为一体。

下面将详细介绍激光焊接技术的基本原理及应用。

一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是通过高能量密度的激光束对金属材料进行加热,使其熔化和凝固,实现金属之间的连接。

在激光焊接过程中,激光束被聚焦到比光束直径更小的区域内,形成数十万至数百万度的高温点。

这样的高温点可以迅速将金属熔化融合,并形成稳定的焊接连接。

激光焊接技术具有以下几个基本特点:1. 较高的功率密度:利用激光束的高能量密度加热金属材料,可以迅速进行熔化和凝固,实现高效、快速的焊接。

2. 狭窄的焊接区域:激光束可被聚焦到小于0.2mm的区域内,能够实现高精度、高质量的焊接。

3. 快速焊接速度:激光焊接可达到每秒10米的快速焊接速度,能够快速完成大批量的生产任务。

二、激光焊接技术的应用激光焊接技术被广泛应用于各种各样的工业领域。

下面是具体的应用举例:1. 航空航天领域:激光焊接技术能够实现高强度、高质量的金属结构焊接,因此在航空航天领域被广泛应用。

它可以用于制造飞机引擎部件、机身连接结构等。

2. 汽车行业:激光焊接技术可以用于汽车制造中的零部件制造和组装。

它可以用于车身、引擎、制动系统等组件的焊接,保证汽车安全性和性能。

3. 电子行业:激光焊接技术可以制造电子产品中的电池、触摸屏、芯片等关键部件。

它可以实现高精度的焊接,提高了产品的质量和可靠性。

4. 医疗行业:激光焊接技术可以用于医用器械的制造中。

例如,可以使用激光焊接技术制造人工关节、牙齿种植体等。

5. 其他行业:激光焊接技术还可以用于钢结构、家用电器、建筑材料等领域。

例如,它可以用于建筑钢结构的连接和家用电器中的焊接。

总之,激光焊接技术的应用领域非常广泛,优势明显,随着技术的不断发展,激光焊接技术将在各行各业的应用中得到更加广泛的推广和使用。

激光焊接设备工作原理及应用

激光焊接设备工作原理及应用

激光焊接设备工作原理及应用一、原理简介激光焊接是一种利用高能激光束照射在材料表面,通过激光的光热效应,使材料熔化形成焊接点的先进焊接技术。

其基本原理是将高能激光束聚焦并调节到所需功率,然后通过特定的光学系统将激光束传输到焊接头,最后由焊接头将激光束引导至待焊接的材料表面。

二、激光焊接机种类激光焊接机根据其使用的激光器类型主要可分为固体激光器和气体激光器两大类。

固体激光器使用固体材料作为增益介质,如常见的YAG激光器;而气体激光器则使用气体作为增益介质,如CO2激光器。

此外,根据其工作方式,激光焊接机又可以分为脉冲激光焊接机和连续激光焊接机。

三、激光焊接机优势1. 高精度:激光焊接可以实现非常精确的定位和焊接,从而避免了传统焊接方法中可能出现的一些误差。

2. 高效性:由于激光焊接的加热速度快,热影响区小,可以实现快速焊接,提高生产效率。

3. 美观性:激光焊接的焊缝平滑,无熔池,外观美观,可以用于对产品外观要求较高的场合。

4. 适用性强:激光焊接可以适用于多种材料的焊接,如金属、非金属、复合材料等。

5. 环保性:激光焊接过程中无烟无味,对环境影响小,是一种环保的焊接方式。

四、激光焊接机应用领域1. 汽车制造:激光焊接在汽车制造中广泛应用于车身、发动机、底盘等部位的焊接,提高了车身的强度和刚性。

2. 电子行业:在电子行业中,激光焊接被广泛应用于电路板、电池、电子元件等产品的生产和维修中。

3. 珠宝制造:在珠宝制造中,激光焊接可以用于金银首饰的拼接、修复和制作复杂的工艺品。

4. 金属加工:在金属加工中,激光焊接可用于各种金属材料的拼接、修补和打标。

五、应用效果及注意事项1. 应用效果:激光焊接的应用效果主要体现在提高了焊接质量和效率,同时降低了生产成本和材料损耗。

此外,由于其高精度和美观的焊缝,也大大提高了产品的附加值和竞争力。

2. 注意事项:在使用激光焊接机时,需要注意安全问题,如避免直视激光束,以免对眼睛造成伤害。

激光焊接分类及应用领域

激光焊接分类及应用领域

激光焊接分类及应用领域激光焊接是一种常见的焊接技术,适用于多种材料的焊接,如金属、塑料、玻璃等。

根据激光器的类型和应用需求,激光焊接可以分为几个不同的分类。

以下是对激光焊接分类及其应用领域的详细解释。

1. 激光传统焊接:激光传统焊接是最常见的激光焊接技术,主要应用于金属材料的焊接。

它使用高能量密度的激光束将金属材料加热到熔化点,然后通过材料的表面张力和焊接材料的强度来进行连接。

这种焊接技术通常用于汽车、航空航天、电子设备制造等行业。

2. 激光深熔焊接:激光深熔焊接是一种高能量激光焊接技术,常用于金属材料的厚板焊接。

它通过将激光束聚焦到很小的点上,产生高能量密度,使材料瞬间融化并深入焊缝,在快速冷却的情况下形成均匀的焊缝。

这种焊接技术主要应用于航空航天、船舶制造、石油化工等需要高强度焊缝的领域。

3. 激光合金焊接:激光合金焊接是一种特殊的焊接技术,使用激光束将两个或多个不同材料的金属零件熔化在一起,形成均匀的合金焊缝。

这种焊接技术通常应用于金属零件的制造和修复,如汽车制造、管道连接、电子设备组装等。

4. 激光透明材料焊接:激光透明材料焊接是一种专门用于玻璃、陶瓷等透明材料的焊接技术。

由于透明材料对激光束的吸收较小,传统的焊接方法很难实现对透明材料的焊接。

而激光焊接技术利用了激光束的高能量密度和聚焦能力,能够有效地加热透明材料表面,形成均匀的焊接缝。

这种焊接技术适用于光学元件、光纤通信设备、医疗器械等领域。

5. 激光微细焊接:激光微细焊接是一种高精度、高质量的焊接技术,可以实现微小尺寸零件的连接。

它通常用于电子设备制造、精密仪器仪表、医疗器械等领域,例如焊接电子芯片、微型传感器、细线连接等。

总结起来,激光焊接是一种广泛应用于各行各业的焊接技术,可以根据不同的材料和应用需求进行分类。

通过激光传统焊接、激光深熔焊接、激光合金焊接、激光透明材料焊接和激光微细焊接等不同的焊接方式,可以实现对金属、塑料、玻璃等材料的高效、高质量焊接。

激光焊的原理特点及应用

激光焊的原理特点及应用

激光焊的原理特点及应用1.激光焊的原理激光焊是利用激光束的高能量密度和高聚焦性,在焊接接头上产生高温并使其瞬间熔化,然后通过液态金属流动形成焊缝的一种焊接方法。

激光焊主要通过以下三个原理实现焊接:•光能吸收原理:激光束照射在焊接件上,光能会被转化为热能,迅速提升焊接件的温度。

•热传导原理:高温使焊接件表面瞬间熔化,热量会通过热传导逐渐传导到焊接件内部。

•熔融原理:达到一定的温度后,焊接件内部的金属也会瞬间熔化,形成一定的液态金属,通过表面张力和内部气压驱使金属流动,形成焊缝。

2.激光焊的特点激光焊具有以下几个特点:•高能量密度:激光束聚焦后能量密度高,能够在很小的区域内产生高温,有效地瞬间熔化金属。

•非接触加工:激光焊是一种非接触式的焊接方法,不需要直接与焊接件接触,可以避免因接触产生的引入损伤。

•小热影响区域:激光束的热影响区域小,热量传导较少,可以减少对焊接件周围材料的热影响。

•焊接速度快:激光焊激光束的高能量密度和聚焦性使焊接速度大大提高,可以在短时间内完成焊接过程。

•焊缝质量高:激光焊焊接过程稳定,焊缝形态良好,具有较高的焊接质量和强度。

3.激光焊的应用激光焊在工业生产中有广泛的应用,以下是激光焊在不同领域的应用示例:3.1 电子行业•电子元器件焊接:激光焊可用于电子元器件的金属焊接,如电阻、电容的焊接。

激光焊接能够实现高精度和高速度的焊接,不会对元器件造成损伤,适用于小尺寸和复杂的焊接任务。

3.2 汽车制造业•汽车零部件焊接:激光焊可用于汽车零部件的焊接,如发动机部件、车身结构等。

激光焊接能够实现高质量的焊接,提高零部件的强度和稳定性,确保汽车的安全性和可靠性。

3.3 制造业•金属材料焊接:激光焊可用于不同金属材料的焊接,如钢、铝等。

激光焊接能够实现高精度和高效率的焊接,适用于各种金属材料的连接和装配。

3.4 医疗行业•医疗器械焊接:激光焊可用于医疗器械的焊接,如手术器械、植入装置等。

激光焊接工艺和应用技术

激光焊接工艺和应用技术

激光焊接工艺和应用技术引言激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,通过激光束的聚焦实现金属材料的精确熔化和连接。

激光焊接工艺和应用技术已经在许多领域得到了广泛应用,包括汽车制造、电子设备、航空航天等。

本文将介绍激光焊接的基本原理、工艺流程和应用技术。

激光焊接的原理激光焊接是利用激光的高能量密度和高聚光性,通过激光束的照射使金属材料局部熔化和连接的焊接技术。

激光束经过透镜的聚焦,使激光功率密度在焦点位置达到一个很高的数值,从而使金属材料局部加热到熔化温度。

通过控制激光束的照射时间和位置,可以实现金属材料的精确焊接。

激光焊接的工艺流程激光焊接的工艺流程包括准备工作、参数设定、焊接操作和焊后处理。

准备工作在开始激光焊接之前,需要先对焊接材料进行准备工作。

这包括清洁焊接表面、去除氧化物等操作,以确保焊接质量。

参数设定在进行激光焊接时,需要设置一系列的参数,包括激光功率、焦距、焊接速度等。

这些参数的设定会影响焊接的质量和效率。

焊接操作激光焊接的操作需要一定的技术和经验。

操作人员需要根据焊接要求和参数设定进行操作,保证焊接的质量和一致性。

焊后处理焊接完成后,还需要进行焊后处理。

这包括焊缝清理、焊接部位的处理等操作,以确保焊接部位达到预期的要求。

激光焊接的应用技术激光焊接技术在许多领域得到了广泛应用。

汽车制造在汽车制造中,激光焊接被广泛应用于车身焊接和零部件焊接等领域。

激光焊接可以实现对汽车焊接质量的控制,提高生产效率和产品质量。

电子设备在电子设备制造中,激光焊接常被用于焊接电子元件和连接电路板等工作。

激光焊接可以实现对微小焊接点的精确焊接,提高产品的可靠性和性能。

航空航天在航空航天领域,激光焊接被广泛应用于航空器的制造和维修。

激光焊接可以实现对复杂结构的焊接,提高航空器的结构强度和整体性能。

结论激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,已经在许多领域得到了广泛应用。

掌握激光焊接的工艺流程和应用技术,对于提高焊接质量和效率具有重要意义。

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高能量密度的热源焊接技术,具有焊缝深、狭、小热影响区和可控性好的特点,因此在许多领域有广泛的应用。

以下是激光焊接技术的应用及其发展趋势的详细介绍。

激光焊接技术的应用:1. 汽车制造业:激光焊接技术可以高效、精确地焊接汽车车身、零部件和发动机等,提高汽车的结构强度和疲劳寿命。

2. 电子产品制造业:激光焊接技术可以用于焊接电子元器件、电子芯片和导电线路等,提高电子产品的性能和可靠性。

3. 航空航天工业:激光焊接技术可以用于焊接飞机组件、发动机零部件和航天器结构等,提高航空航天器的安全性和性能。

4. 医疗器械制造业:激光焊接技术可以用于焊接人工关节、牙齿种植体和器官植入物等,提高医疗器械的适应性和耐用性。

5. 冶金工业:激光焊接技术可以用于焊接金属材料、合金和复合材料等,提高冶金工业的生产效率和产品质量。

6. 其他应用领域:激光焊接技术还可以用于焊接微观材料、精密仪器、钟表和珠宝等。

激光焊接技术的发展趋势:1. 高功率激光器的发展:随着激光器技术的不断进步,高功率激光器的应用范围越来越广泛。

高功率激光器可以提供更高的焊接速度和能量密度,进一步提高激光焊接的效率和质量。

2. 自适应控制系统的应用:激光焊接过程中受到气流、温度和材料变形等因素的影响,容易导致焊缝质量不稳定。

为了解决这个问题,自适应控制系统可以实时监测焊接过程中的参数变化,并调整激光焊接的参数,保证焊缝质量的稳定性。

3. 混合焊接技术的发展:激光焊接技术可以与其他焊接技术(例如电弧焊、等离子焊和摩擦焊等)结合使用,形成混合焊接技术。

混合焊接技术可以充分利用各种焊接技术的优点,提高焊接效率和质量。

4. 激光焊接机器人的应用:随着机器人技术的不断进步,激光焊接机器人的应用越来越广泛。

激光焊接机器人可以实现自动化焊接,减少人力成本和提高生产效率。

激光焊接技术具有广泛的应用领域和良好的发展前景。

随着激光器技术、自适应控制系统、混合焊接技术和机器人技术的不断进步,激光焊接技术的应用范围将会更加广泛,焊接质量将会更加稳定和高效。

激光焊的特点及应用

激光焊的特点及应用

激光焊的特点及应用激光焊是一种将高能量激光束直接焊接在工件表面的技术。

与传统的焊接方法相比,激光焊具有许多独特的特点和广泛的应用领域。

首先,激光焊具有高能量密度特点。

激光束聚焦后,可以产生高能量密度的焊接热源,能够使金属材料迅速熔化和蒸发。

激光焊具有快速的熔化速度,可以在毫秒或微秒级别完成焊接,焊接过程中的热影响区域小,对工件的热影响少。

其次,激光焊具有高的操控性。

激光焊可以通过电脑控制激光束的大小、形状和焦点位置,可以通过实时控制来实现精确的焊接操作。

激光焊可以自动化、智能化地进行,大大提高了焊接的效率和质量。

激光焊还具有特殊的适应性。

激光焊不受工件形状和材料的限制,可以焊接金属材料、非金属材料、塑料以及复合材料等多种材料。

激光焊可以进行正面焊接、背面焊接、侧面焊接和微观焊接等。

另外,激光焊还具有高稳定性和可重复性。

激光焊具有高度稳定的光束质量和能量输出,焊缝质量稳定可靠。

激光焊还可以重复焊接同样的零件,保证了工件的一致性和稳定性。

激光焊广泛应用于诸多领域。

首先,在汽车工业中,激光焊被广泛用于车身焊接、车门焊接和引擎焊接,可以提高焊接强度和速度,减少车身噪音和排放。

其次,在电子行业中,激光焊用于PCB板焊接、封装焊接和线路连接等,可以提高电子元器件的精度和可靠性。

此外,在航空航天和船舶制造中,激光焊常用于焊接薄壁结构和复杂曲面结构,可以提高连接强度和结构稳定性。

此外,激光焊还应用于精密仪器制造、钟表制造以及净化器制造等领域。

总的来说,激光焊具有高能量密度、高操控性、特殊适应性、高稳定性和可重复性的特点,广泛应用于各种工业领域。

激光焊技术的不断发展和创新将为工业制造带来更高效、更精密和更可靠的焊接解决方案。

激光焊接的原理及应用技术

激光焊接的原理及应用技术

激光焊接的原理及应用技术1. 激光焊接的原理激光焊接是一种利用激光器产生的高能密度激光束,通过瞬时加热工件表面,使其局部融化并冷却固化,从而实现工件的连接的焊接方法。

其原理主要包括以下几个方面:1.激光束的产生:激光器通过在激活介质中产生受激辐射,使光源被放大和高度集中,最终形成激光束。

常用的激光器有Nd:YAG激光器和CO2激光器等。

2.激光束的聚焦:激光束经过透镜的聚焦,使光斑变小,能量密度增大,从而实现对工件表面的局部加热。

3.工件的表面反射与吸收:激光束在工件表面的反射与吸收决定了焊接的效果和速度。

通常选择适合工件材料的激光波长以及表面特性,以提高激光能量的吸收和减少反射。

4.瞬时加热与冷却固化:激光束聚焦后,对工件局部加热,使其达到熔点并融化。

然后,在激光束停止作用后,工件迅速冷却固化,从而实现焊接。

5.辅助装置:为了实现更好的焊接效果,常常使用辅助装置,如气体保护装置、焊缝支撑装置等,以控制焊接过程中的温度、压力和形状,从而实现高质量的焊接。

2. 激光焊接的应用技术激光焊接作为一种高效、精确的焊接方法,广泛应用于多个领域。

以下是激光焊接的一些主要应用技术:1.金属焊接:激光焊接在金属焊接领域有着广泛的应用。

它可以用于焊接各种金属材料,如钢、铝、铜等。

激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点,在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。

2.电子设备焊接:激光焊接可以精确控制焊接过程中的温度和形状,非常适用于微电子器件的焊接。

常见的应用包括电路板的微焊接、半导体器件的封装焊接等。

3.光纤连接:激光焊接在光纤通信领域也有重要应用。

激光焊接可以实现光纤端面的精确对接,提高光纤连接的质量和稳定性,从而提高光纤通信的效果。

4.医疗器械焊接:激光焊接在医疗器械的生产过程中起着重要作用。

激光焊接可以实现对生物材料的精确焊接,如钛合金、不锈钢等,用于制作人工关节、牙科器械等医疗器械。

5.精细零件焊接:激光焊接在微细零件的焊接上表现出优势。

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。

本文将详细介绍激光焊接的原理、优势、应用领域以及解决方案。

一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束瞬间加热工件表面,使其局部区域熔化并迅速冷却,从而实现焊接。

激光束的能量密度高、焦点小,能够实现高精度的焊接,并且不会对周围区域产生热影响。

二、激光焊接的优势1. 高精度:激光束的焦点小,能够实现弱小焊点的精确定位,适合于对焊接质量要求高的应用场景。

2. 高效率:激光焊接速度快,焊接时间短,能够提高生产效率。

3. 无接触:激光焊接不需要直接接触工件表面,避免了传统焊接中可能浮现的磨损和污染问题。

4. 适应性强:激光焊接适合于各种材料的焊接,包括金属、塑料、陶瓷等,具有广泛的应用领域。

三、激光焊接的应用领域1. 汽车创造:激光焊接被广泛应用于汽车创造中的车身焊接、发动机焊接等环节,能够提高焊接质量和生产效率。

2. 航空航天:激光焊接在航空航天领域中的应用包括航空发动机部件、飞机结构等,能够提高零部件的强度和耐久性。

3. 电子创造:激光焊接在电子创造中的应用包括电路板焊接、电子元件连接等,能够实现高精度的焊接,提高产品的可靠性。

4. 医疗器械:激光焊接在医疗器械创造中的应用包括人工关节、牙科器械等,能够实现精细焊接,提高产品的质量和可靠性。

四、激光焊接解决方案针对不同行业和应用领域的激光焊接需求,我们提供以下解决方案:1. 设备选择:根据客户需求和焊接要求,提供适合的激光焊接设备,包括激光器、光纤传输系统、焊接头等。

2. 工艺优化:根据客户提供的工件材料和要求,优化焊接工艺参数,确保焊接质量和效率。

3. 自动化集成:根据客户的生产线布局和工艺要求,提供自动化激光焊接系统,实现自动化生产。

4. 售后服务:提供设备安装调试、操作培训等售后服务,确保客户能够顺利使用激光焊接设备。

总结:激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术,在汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域有着广泛的应用。

激光焊接分类及应用范围

激光焊接分类及应用范围

激光焊接分类及应用范围激光焊接是一种利用高能激光束将金属材料熔汇结合的技术,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件、光电器件、医疗器械、金属加工等领域。

根据激光辐射方式的不同,激光焊接可以分为传统激光焊接、激光深熔焊接和激光脉冲焊接三类。

传统激光焊接是通过高能激光束在焊接接头上产生高温,使金属达到熔点,并通过激光束的能量传递来实现材料的熔合。

传统激光焊接适用于板材、薄壁材料的焊接,如汽车车身、航空航天外壳等。

激光深熔焊接是指激光束通过高功率密度集中在焊缝上,使金属瞬间达到汽化温度并形成蒸汽孔,同时产生一个深度和宽度相对较大的熔池,然后通过熔池扩展来实现焊接。

激光深熔焊接适用于焊接厚壁材料和焊接速度要求较高的应用场景,如汽车发动机组件、船舶结构件等。

激光脉冲焊接是通过控制激光束的脉冲功率和宽度,使金属材料在高能脉冲激光束作用下产生瞬时融化,并通过快速冷却形成等轴晶粒的焊缝。

激光脉冲焊接适用于对高强度、高精度焊缝要求较高的应用领域,如电子器件、精密仪器等。

激光焊接的应用范围非常广泛。

在航空航天领域,激光焊接常用于航空发动机叶片、涡轮盘、加力器、燃烧器、推进器等零部件的制造。

在汽车制造中,激光焊接被广泛应用于车身和车架的焊接。

在电子器件中,激光焊接常用于半导体器件、电子元件的连接。

在光电器件制造中,激光焊接被用于光电器件的封装和组装。

在医疗器械制造中,激光焊接常用于各种精密仪器的焊接。

在金属加工中,激光焊接常用于各种合金材料的制造和修复。

激光焊接具有高精度、高效率、无污染、无接触和无变形等优点,因此在工业制造中有着广泛的应用前景。

随着激光技术的不断进步和发展,激光焊接将在更多领域得到应用,并为提高产品质量、降低生产成本和推动制造业的发展做出更大的贡献。

激光焊的特点及其应用

激光焊的特点及其应用

激光焊的特点及其应用一、激光焊的特点1、优点激光焊是以高能量密度激光束作为热源的熔焊方法。

采用激光焊,不仅生产率高于彳专统的焊接方法,而且焊接质量也得到显著提高。

与一般焊接方法相比,激光焊具有以下特点。

1)聚焦激光束具有很高的功率密度(105~107W∕cm2或更高),加热速度快,具有高深宽比(在穿孔焊接的情况下,焊缝深度与宽度之比可以达到10:1),焊接速度快特点,可实现深熔焊和高速焊。

激光焊接可以实现电脑或者数位控制,焊接速度相比传统焊接要快3-5倍,可明显提高焊接效率,提升整体制造效率。

2)焊缝平整美观,焊后无需处理或只需简单处理工序,同时焊缝质量高,无气孔,焊后组织可细化,焊缝强度、韧性相当于甚至超过母材金属。

4)激光加热范围小(<1mm),在同等功率和焊件厚度条件下,可将热量输入减少到最小所需量,热影响区变化范围小,热传导引起的变形也最低。

5)激光能发射、透射,能在空间传播相当距离而衰减很小,通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,并精确控制,聚焦光点小,可高精度定位,易实现自动化,特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。

6)激光在大气中损耗不大,可以穿过玻璃等透明物体,适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料,同时激光不受电磁场影响,不存在射线防护,也不需要真空保护。

7)可焊接某些异种材料和一般焊接方法难以焊接的材料,如高熔点金属、非金属材料(如陶瓷、有机玻璃等)、对热输入敏感的材料都可激光焊,且焊后无需热处理。

8)激光焊接技术属于非接触式焊接,焊接方式不同于传统焊接,无需使用电极,对机具的损耗和形变影响非常少,能够将热入量很大限度的降低,降低因热传导产生的不利影响发生率。

2.局限性1)由于光束质量和激光功率的限制,激光束的穿透深度有限,高功率、高光束质量的激光器加工成本高,激光器特别是高功率连续激光器,价格昂贵,目前工业用激光器的最大功率为20kW,可焊接的最大厚度约20mm,比电子束焊小得多。

激光的焊接原理及工艺应用

激光的焊接原理及工艺应用

激光的焊接原理及工艺应用1. 激光焊接的原理激光焊接是利用激光束的高能量密度,将焊接区域加热至熔化或融化状态,通过热传导或熔池混合来实现材料的焊接。

主要原理包括以下几个方面:•光能转化:激光束通过外部激光器产生,由电能转化为光能,具有高能量密度和高聚焦性。

•热传导:激光束在材料表面的吸收会引发局部热量的产生,这种热量通过热传导进一步加热焊接区域。

•融合:当焊接区域的温度达到材料的熔点时,材料会发生熔化,形成熔池。

•熔池控制:通过调整激光的功率、扫描速度和焊接时间等参数,可以控制熔池的形成和稳定性。

•冷却:当激光束停止输入时,焊接区域的熔池会逐渐冷却凝固,完成焊接过程。

2. 激光焊接的工艺应用激光焊接具有许多优点,例如高精度、高速度、低热输入和无接触等特点,因此在工业生产中得到广泛应用。

以下是几种常见的激光焊接工艺应用:2.1 激光传导焊接激光传导焊接是通过激光束照射在材料表面,传导热量使材料表面熔化并与另一块材料接触。

这种焊接方式适用于薄板、线材和工件表面修补等应用。

2.2 激光深熔焊接激光深熔焊接是将激光束聚焦在焊缝上,使焊缝区域瞬间加热至熔融状态,形成深度较大的熔池。

这种焊接方式适用于厚板材和精密零件的连接。

2.3 激光微焊接激光微焊接是指使用激光束进行微小焊接。

由于激光焊接具有高能量密度和高聚焦性,可以实现微小尺寸的焊接,适用于精密仪器、电子元件和细小零件等微小焊接需求。

2.4 激光点焊激光点焊是将激光束聚焦在焊接区域的其中一个点上,通过控制焊接参数实现点对点的焊接。

这种焊接方式适用于需要精确定位和高速焊接的应用,例如汽车制造、电子组装等。

2.5 激光钎焊激光钎焊是利用激光束加热钎料而不是焊接材料来实现焊接。

激光钎焊常用于合金材料、玻璃和陶瓷等难焊材料的连接。

2.6 激光搅拌焊接激光搅拌焊接是将激光束与搅拌器结合,通过旋转激光焊接头和搅拌器,实现焊缝区域的熔化和搅拌,从而实现高质量的焊缝连接。

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。

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法,随着科学技术的不断发展,激光焊接技术在各个行业中得到了广泛的应用,并且在未来的发展中有着巨大的潜力。

本文将从激光焊接技术的原理和特点、应用领域以及发展趋势等方面进行详细的介绍和分析。

一、激光焊接技术的原理和特点激光焊接是利用激光束对焊接材料进行加热、熔化和冷却,从而实现焊接的一种高技术焊接方法。

激光焊接技术有非常突出的优势,首先是在焊接过程中激光束经聚焦后能够提供高能量密度的热源,因此可以实现高速、高温的熔化焊接。

激光焊接不需要接触,可以实现对材料的非接触式加工,避免了传统焊接中容易产生的氧化、变形等问题。

激光焊接还具有热影响区小、焊接变形小、焊缝质量高等优点。

激光焊接技术得到了越来越广泛的应用,并在许多行业中取代传统的焊接方法。

二、激光焊接技术的应用领域1. 汽车制造业在汽车制造业中,激光焊接技术被广泛应用于汽车车身的生产中。

激光焊接可精确控制焊接的温度和深度,可以实现对汽车车身的高精度焊接,使得焊接接缝更加紧密,提高了车身的强度和密封性,同时还能够减轻车身重量,提高汽车的燃油经济性。

2. 航空航天制造业在航空航天领域,由于激光焊接技术的高精度和高质量优势,被广泛用于制造航天器结构、航空发动机、导弹、卫星等领域。

激光焊接技术可以提高航空器和航天器的耐热性能、降低结构重量、提高使用寿命,同时还能够提高制造效率和降低生产成本。

3. 电子电气制造业在电子电气制造业中,激光焊接技术被广泛应用于生产半导体器件、电子元器件、电机线圈等领域。

激光焊接技术可以实现对薄膜、微小零件的高精度焊接,同时还能够避免污染和热影响,提高器件的性能和质量。

1. 多波长激光焊接技术传统激光焊接技术只能使用单一波长的激光进行焊接,而多波长激光焊接技术可以利用多种波长的激光,通过组合和调控不同波长的激光来实现对不同材料的高效焊接。

多波长激光焊接技术可以提高焊接质量和效率,拓宽了激光焊接技术的应用范围。

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于汽车创造、航空航天、电子设备等领域。

本文将介绍激光焊接的原理、应用及其解决方案。

一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束对焊接材料进行加热,使其局部熔化并形成焊缝。

激光束的能量可通过光纤传输,具有灵便性和高精度。

激光焊接的原理可分为传导模式和深熔模式两种。

1. 传导模式激光焊接:激光束在焊接接头表面形成熔池,通过传导热量使焊缝形成。

2. 深熔模式激光焊接:激光束能量足够高,能够穿透焊接材料并在焊缝下方形成熔池,通过深度熔化实现焊接。

二、激光焊接应用领域激光焊接广泛应用于以下领域:1. 汽车创造:激光焊接可用于汽车车身焊接、零部件焊接等。

其高精度和高效率能够提高焊接质量和生产效率。

2. 航空航天:激光焊接可用于航空航天器件的焊接,如发动机部件、燃气涡轮叶片等。

激光焊接能够实现高强度、高质量的焊接,提高航空航天器件的性能。

3. 电子设备:激光焊接可用于电子设备的焊接,如电池片焊接、电路板焊接等。

激光焊接能够实现弱小焊点和高精度焊接,适合于微电子器件的创造。

三、激光焊接解决方案为了满足不同行业的需求,激光焊接解决方案应根据具体情况进行设计和优化。

以下是一些常见的激光焊接解决方案:1. 激光焊接设备:选择适合焊接材料和焊接方式的激光焊接设备,如激光焊接机器人、激光焊接工作站等。

设备应具备稳定的激光输出和高精度的焊接控制系统。

2. 材料选择:根据焊接要求选择合适的焊接材料,如金属材料、塑料材料等。

材料的选择应考虑其导热性、熔点和焊接性能等因素。

3. 工艺参数优化:根据焊接材料和焊接要求,优化激光焊接的工艺参数,如激光功率、焊接速度、焊接角度等。

通过实验和摹拟分析,确定最佳的工艺参数。

4. 自动化控制:采用自动化控制系统,实现激光焊接的自动化和智能化。

自动化控制系统可实现焊接路径规划、焊接参数调整、焊接质量检测等功能。

5. 质量检测与监控:建立焊接质量检测与监控系统,实时监测焊接质量,并及时调整焊接参数。

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势
激光焊接技术是指使用激光束将金属材料高速熔化后再进行连接的焊接方法。

随着科技的不断进步,激光焊接技术的应用越来越广泛,尤其在航空航天、汽车、电子、医疗等领域得到了广泛的应用。

目前,激光焊接技术的应用主要集中在以下几个方面:
1.航空航天领域:激光焊接技术具有高精度、高效率、高质量等特点,可以用来焊接航空航天领域中的各种材料,如钛合金、铝合金等。

2.汽车制造业:激光焊接技术可以用于汽车制造中的各个环节,如车身、底盘等部分的连接,以及汽车零部件的制造等。

3.电子领域:激光焊接技术可以用于焊接电子零部件,如电子器件、半导体芯片等,同时还可以用于生产电子产品的外壳。

4.医疗领域:激光焊接技术可以用于生产医用器械,如手术刀、牙科器具等,也可以用于生产人工关节等医疗器械。

随着激光技术的不断发展,激光焊接技术也在不断改进和完善。

激光焊接技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:
1.开发更高功率的激光器:提高激光功率可以使激光焊接速度更快,同时还可以将焊缝质量提高到更高的水平。

2.开发更先进的自动化设备:自动化设备可以提高生产效率和质量,同时还可以节约人力资源。

3.研发更高端的控制系统:可以实现对激光焊接焊接过程的更精细的控制,从而提高焊接质量和稳定性。

4.发展新的材料和新的焊接方法:可以扩大激光焊接技术的应用范围,同时还可以提高焊接质量和效率。

总之,激光焊接技术是目前最先进的焊接技术之一,具有广泛的应用前景。

未来随着相关技术的不断发展和完善,激光焊接技术的应用范围将进一步扩大,同时还将逐渐向更高效、更智能化的方向发展。

激光焊接技术与应用

激光焊接技术与应用

2.激光焊接的基本概念
2. 1激光焊接机的主要结构
冰水机 主机
振镜头 工作台
主机内部主要结构介绍
全反射镜
导向激 光
快门
功率监 测
分光镜
YAG激光棒
励 起 灯( 氙灯)
输出镜 光纤
出射头
冷却器
电源
加工物
耦合 筒
2. 2焊接常用的代名词介绍与详解
1. 激光峰值功率:激光在实际出光时的瞬间功率。 2. 激光脉宽:指激光功率维持在一定值时所持续的时间。
与非金属焊接在一起。 (4) 激光焊接装置不需要与被焊接工件接触.激光束可以用光导纤维将其引到难 以 接近的部位进行焊接,还可以反射镜或偏转棱镜将其在任何方向上弯曲或聚焦.激 光 还可以穿过透明材料进行聚焦,因此可以焊接一般难以接近的接头或无法安置的接 焊点,如真空管中电极的焊接。
(5) 激光束不会带来任何磨损,且能长时间稳定工作。 激光焊接的不足主要表现在以下两点: (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,如虚焊等。
2. 3激光加工条件参数及影响
激光加工条件参数
• 激光熔接加工条件参数:
➢激光输出功率
➢焦点位置
➢熔接速度
➢加工气体
➢焦点距离
➢ 激光脉冲波形
➢激光输出功率对加工的影 响
• 激光输出功率和熔入 深度几乎成比例关系
• 激光输出功率和焊缝 宽度也有一定比例关系
峰值功率越大﹐熔入深度越深
激光输出功率和熔入深度的关系
适应于塑胶间焊接,能最小化 热 损坏和热变形
能产生气密性的或者真空密封 结构

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种先进的焊接方法,它利用激光束对焊接材料进行加热,将其熔化并连接在一起。

激光焊接技术具有高能量密度、焊点热影响小、焊缝窄、焊接速度快等优点,因此得到了广泛的应用,并在不断发展和完善。

本文将从激光焊接技术的应用领域、发展趋势等方面进行深入探讨。

一、激光焊接技术的应用领域1.汽车制造业在汽车制造业中,激光焊接技术被广泛应用于汽车车身、底盘和发动机等部件的生产中。

激光焊接可以实现对薄板、异种材料的高效焊接,提高了生产效率和产品质量。

2.航空航天领域航空航天领域对焊接工艺的要求非常严格,激光焊接技术因其高精度、低变形、无焊渣等优点,被广泛应用于航空航天器件的制造中,包括航天器的舱壁、涡轮发动机的叶片等。

3.电子产品制造在电子产品的制造过程中,激光焊接技术可以实现对微小零件的精密焊接,包括微型电子元件、迷你电路板等,提高了产品的稳定性和可靠性。

4.军工制造军工制造领域对焊接技术的要求也非常高,激光焊接技术凭借其高能量密度、高焊接速度、不受重力影响等优点,被广泛应用于军工产品的生产制造中。

1.智能化发展随着人工智能和自动化技术的不断发展,智能化制造已成为行业发展的主要趋势。

激光焊接技术将与智能化制造相结合,实现焊接过程的智能控制和监测,提高了焊接质量和生产效率。

2.高功率激光焊接技术随着激光技术的不断发展,高功率激光焊接技术将成为未来的发展方向。

高功率激光焊接技术可以实现更高的焊接速度和更大的焊接深度,满足更多的工业应用需求。

3.激光增材制造技术激光增材制造技术是将激光焊接技术与三维打印技术相结合,可以实现对金属材料的精密加工和制造。

该技术可以应用于航空航天、船舶制造、医疗器械等行业。

4.激光微纳加工技术激光微纳加工技术是利用激光对微小尺度的材料进行加工,可以实现对微细结构的加工和制造,包括微型零件、微型器件等。

该技术将会在电子、光电子、医疗器械等领域发挥重要作用。

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激光焊接及其应用激光焊接及其应用一、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。

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。

三、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。

因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。

对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。

因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~10 6W/CM2。

2、激光脉冲波形。

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。

当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。

在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

3、激光脉冲宽度。

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

4、离焦量对焊接质量的影响。

激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。

离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种:正离焦与负离焦。

焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。

按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。

负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。

实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。

与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。

当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。

所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。

四、激光焊接工艺方法。

1、片与片间的焊接。

包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。

2、丝与丝的焊接。

包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。

3、金属丝与块状元件的焊接。

采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接,块状元件的尺寸可以任意。

在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。

4、不同金属的焊接。

焊接不同类型的金属要解决可焊性与可焊参数范围。

不同材料之间的激光焊接只有某些特定的材料组合才有可能。

五、激光钎焊。

有些元件的连接不宜采用激光熔焊,但可利用激光作为热源,施行软钎焊与硬钎焊,同样具有激光熔焊的优点。

采用钎焊的方式有多种,其中,激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接,尤其实用于片状元件组装技术。

采用激光软钎焊与其它方式相比有以下优点: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。

六、激光深熔焊。

1、冶金过程及工艺理论。

激光深熔焊冶金物理过程与电子束焊极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”结构来完成的。

在足够高的功率密度光束照射下,材料产生蒸发形成小孔。

这个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体,几乎全部吸收入射光线的能量,孔腔内平衡温度达25000度左右。

热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔的金属熔化。

小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周即围着固体材料。

孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。

光束不断进入小孔,小孔外材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定态。

就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属填充着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。

2、影响因素。

对激光深熔焊产生影响的因素包括: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、渐降控制。

3、激光深熔焊的特征及优点。

特征:(1)高的深宽比。

因为熔融金属围着圆柱形高温蒸汽腔体形成并延伸向工件,焊缝就变得深而窄。

(2)最小热输入。

因为源腔温度很高,熔化过程发生得极快,输入工件热量极低,热变形和热影响区很小。

(3)高致密性。

因为充满高温蒸汽的小孔有利于熔接熔池搅拌和气体逸出,导致生成无气孔熔透焊接。

焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化。

(4)强固焊缝。

(5)精确控制。

(6)非接触,大气焊接过程。

优点:(1)由于聚焦激光束比常规方法具有高得多的功率密度,导致焊接速度快,热影响区和变形都较小,还可以焊接钛、石英等难焊材料。

(2)因为光束容易传输和控制,又不需要经常更换焊炬、喷嘴,显著减少停机辅助时间,所以有荷系数和生产效率都高。

(3)由于纯化作用和高的冷却速度,焊缝强,综合性能高。

(4)由于平衡热输入低,加工精度高,可减少再加工费用。

另外,激光焊接的动转费用也比较低,可以降低生产成本。

(5)容易实现自动化,对光束强度与精细定位能进行有效的控制。

4、激光深熔焊设备。

激光深熔焊通常选用连续波CO2激光器,这类激光器能维持足够高的输出功率,产生“小孔”效应,熔透整个工件截面,形成强韧的焊接接头。

就激光器本身而言,它只是一个能产生可作为热源、方向性好的平行光束的装置。

如果把它导向和有效处理后射向工件,其输入功率就具有强的相容性,使之能更好的适应自动化过程。

为了有效实施焊接,激光器和其他一些必要的光学、机械以及控制部件一起共同组成一个大的焊接系统。

这个系统包括激光器、光束传输组件、工件的装卸和移动装置,还有控制装置。

这个系统可以是仅由操作者简单地手工搬运和固定工件,也可以是包括工件能自动的装、卸、固定、焊接、检验。

这个系统的设计和实施的总要求是可获得满意的焊接质量和高的生产效率。

七、钢铁材料的激光焊接。

1、碳钢及普通合金钢的激光焊接。

总的说,碳钢激光焊接效果良好,其焊接质量取决于杂质含量。

就象其它焊接工艺一样,硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。

为了获得满意的焊接质量,碳含量超过0.25%时需要预热。

当不同含碳量的钢相互焊接时,焊炬可稍偏向低碳材料一边,以确保接头质量。

低碳沸腾钢由于硫、磷的含量高,并不适合激光焊接。

低碳镇静钢由于低的杂质含量,焊接效果就很好。

中、高碳钢和普通合金钢都可以进行良好的激光焊接,但需要预热和焊后处理,以消除应力,避免裂纹形成。

2、不锈钢的激光焊接。

一般的情况下,不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。

由于高的焊接速度热影响区很小,敏化不成为重要问题。

与碳钢相比,不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。

3、不同金属之间的激光焊接。

激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区,为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。

现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接:不锈钢~低碳钢,416不锈钢~310不锈钢,347不锈钢~HASTALLY镍合金,镍电极~冷锻钢,不同镍含量的双金属带。

激光焊接及其质量控制目前激光焊接在汽车行业的大量应用,说明了激光焊接技术已趋于成熟。

但激光焊接技术和传统的焊接技术相比显得较复杂,质量控制环节和传统的焊接质量控制也有所不同,因此加强质量控制,对于激光焊接的发展有着重要的意义。

激光最基本的特点就是:单色性、方向性、相关性。

这些独特性质加上由此而来的高亮度、超短脉冲等性质使它非常适合焊接加工。

激光焊接技术在制造领域的应用由脉冲到连续,由小功率到大功率,由薄板到厚件,由简单单焊缝到复杂形状,已经逐步成为一种成熟的现代加工工艺技术。

激光焊接技术在汽车工业中的应用激光焊接分为脉冲激光焊接和连续激光焊接,在连续焊接中又可分为热传导焊接和深穿透焊接。

随着激光输出功率的提高,特别是高功率激光器的出现,激光深穿透技术在国内外都得到了迅速发展,最大的焊接深宽比已经达到了12:1,激光焊接材料也由一般低碳钢发展到了今天的焊接镀锌板、铝板、钛板、铜板和陶瓷材料,激光焊接速度也达到了每分钟几十米,激光焊接技术日益成熟,并大量应用到生产线上,在汽车生产线上如车顶焊接,汽车底板及结构件(包括车门车身)的高速拼焊,并已取得了巨大的经济和社会效益。

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