激光焊接技术的应用2
- 格式:doc
- 大小:568.00 KB
- 文档页数:6
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,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等领域。
本文将从激光焊接技术的基本原理、应用领域以及发展趋势等方面进行探讨。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是利用高能激光束对焊接材料进行加热,使其熔化并在熔融池表面形成一定形状的焊缝。
激光焊接技术主要包括传统激光焊接和激光深熔焊接两种形式。
传统激光焊接是指在激光束作用下,焊接材料表面快速升温至熔化温度并与激光束同步移动,形成一定形状的焊缝。
这种焊接方式适用于薄板材料的焊接,具有高速、高效、高质量的特点。
激光深熔焊接是利用高功率密度的激光束对焊缝进行加热,使焊接材料瞬间融化并形成深熔池,进而实现对厚板材料的焊接。
这种焊接方式具有较高的焊接速度和焊接深度,能够实现对厚板材料的高速、高效焊接。
二、激光焊接技术的应用领域1. 汽车制造激光焊接技术在汽车制造领域得到广泛应用,可以实现对汽车车身和构件的高速、高质量焊接。
汽车车身零部件、底盘、门板等都可以通过激光焊接技术进行焊接,提高了汽车的密封性和结构强度,同时降低了成本和生产周期。
2. 航空航天航空航天领域对材料的要求非常严苛,要求焊接过程对材料的影响尽可能小。
激光焊接技术在航空航天领域得到了广泛应用,可以实现对高强度、高温合金材料的高质量焊接,提高了零部件的耐热性和抗拉强度。
3. 电子设备在电子设备制造领域,激光焊接技术可以实现对微小尺寸的零部件进行精密焊接,如电路板、导线等。
激光焊接技术可实现高速、高精度的焊接,可以提高电子设备的生产效率和产品质量。
4. 医疗器械在医疗器械制造领域,要求对焊接材料的影响尽可能小,激光焊接技术可以实现对医疗器械的精密焊接,提高了产品的密封性和耐腐蚀性,符合医疗器械的卫生标准。
三、激光焊接技术的发展趋势1. 多功能化未来激光焊接技术将朝着多功能化方向发展,即在一台设备中集成多种功能,如成型、切割、打孔等。
激光焊接行业小知识激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于各个行业。
它利用激光束的高能量密度,将工件表面局部加热至熔点以上,通过熔融和冷却形成焊缝。
下面将介绍一些关于激光焊接的小知识。
1. 激光焊接的优点:- 高精度:激光束聚焦后能够实现非常小的焊缝宽度,适用于微小零件的焊接。
- 高效率:激光焊接速度快,熔化区域小,能够提高生产效率。
- 无接触:激光焊接不需要直接接触工件表面,减少了对工件的损伤。
- 无污染:激光焊接不需要使用焊接材料,避免了污染环境的问题。
2. 激光焊接的应用领域:- 电子行业:激光焊接广泛应用于电子元器件的制造,如电池片、电路板等。
- 汽车行业:激光焊接可用于汽车零部件的制造,如车身焊接、发动机零件焊接等。
- 航空航天行业:激光焊接在航空航天领域有重要应用,如飞机结构件的焊接、航天器零部件的连接等。
- 医疗行业:激光焊接可用于医疗器械的制造,如植入式医疗器械的焊接等。
3. 激光焊接的工艺参数:- 激光功率:激光功率的选择与焊接材料的类型和厚度有关,需要根据具体情况进行调整。
- 焦点位置:焦点位置的调整会影响焊缝的质量和形状,需要根据焊接要求进行优化。
- 扫描速度:扫描速度的选择与焊接材料的熔化温度和导热性能有关,需要进行合理的设定。
4. 激光焊接的注意事项:- 安全防护:激光焊接过程中需要采取相应的安全措施,避免激光对人眼和皮肤造成伤害。
- 材料选择:不同材料对激光的吸收率不同,需要选择适合的材料进行焊接。
- 焊接质量检测:焊接后需要进行质量检测,以确保焊缝的质量符合要求。
总结:激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术,在各个行业都有广泛的应用。
它具有高精度、高效率、无接触和无污染等优点,适用于电子、汽车、航空航天和医疗等领域。
在进行激光焊接时,需要注意安全防护、材料选择和焊接质量检测等方面。
通过合理调整激光焊接的工艺参数,可以实现高质量的焊接效果。
激光焊接技术激光焊接技术是一种高效、精确的金属连接方法,广泛应用于制造业领域。
本文将介绍激光焊接技术的原理、应用以及未来的发展趋势。
一、激光焊接技术原理激光焊接技术利用高能激光束,将焊接材料加热到熔点或者高于熔点,使其熔化并通过表面张力达到连接的目的。
激光束能够扫描焊接接头,将能量集中在小区域内,使焊接过程更加精确,减少了热影响区域。
同时,激光焊接还能实现非接触焊接,避免了传统焊接中的接触污染问题。
二、激光焊接技术应用1. 汽车制造激光焊接技术在汽车制造中扮演重要角色。
它可以实现汽车零部件的精确连接,提高零部件的强度和密封性。
例如,车身焊接中的激光斜焊接技术能够提高焊缝质量,提高车身整体刚性。
2. 电子制造激光焊接技术在电子制造领域应用广泛。
电子器件的微小尺寸要求高精度的焊接技术,激光焊接技术能够满足这一需求。
它可以焊接超薄导线,实现高密度的连接。
此外,激光焊接还能够实现熔池形状的控制,避免焊接过程中的高热影响。
3. 航空航天航空航天制造要求材料具有高强度、轻质和高温抗性。
激光焊接技术能够实现这些要求,因为它能够焊接高强度的金属,并且焊接过程中热影响区域较小,减少了材料的变形。
三、激光焊接技术的未来发展随着制造业的不断发展,激光焊接技术也在不断演进。
未来,我们可以期待以下几个发展趋势:1. 新材料的应用新材料对焊接技术提出了更高的要求。
激光焊接技术可以适应各种材料的焊接,包括钢铁、铝合金、镍基合金等。
随着新材料的出现,激光焊接技术将不断发展以满足新材料焊接的需求。
2. 自动化和智能化随着制造业的自动化水平不断提高,激光焊接技术也将朝着自动化和智能化方向发展。
例如,激光焊接机器人可以实现自动化的焊接过程,提高生产效率和产品质量。
3. 激光焊接装备的小型化随着激光焊接技术的不断发展,相应的焊接装备也越来越小型化。
小型化的焊接装备更加灵活,可以适应各种生产环境,提高生产的灵活性和效率。
综上所述,激光焊接技术在制造业中发挥着重要的作用。
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。
激光焊接技术应用激光焊接技术是一种高精密度、高效率、无污染的金属加工方法。
它利用高能激光束对金属进行局部加热,使其熔融,通过自然冷却或液态混凝固形成焊缝。
在现代工业制造中,激光焊接技术已广泛应用于电子、光电、汽车、航空航天、医疗设备等领域,具有广泛的应用前景。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的原理是利用激光束能量对焊接材料进行局部加热,使其熔化并冷却,形成焊缝。
激光能量依靠激光器所产生的高亮度、高单频、高方向性和高度聚焦的激光束实现。
激光束通过镜子反射、透镜聚焦和扫描头移动来完成焊接过程。
焊接过程中,所加热的金属材料被熔化并混合,然后形成新的金属晶体结构,硬化后形成焊缝。
激光焊接技术具有高度的精度、速度和控制能力,可以实现非常高质量的焊接。
二、激光焊接技术的应用1、汽车零部件的焊接汽车制造是激光焊接技术应用领域之一。
在汽车生产中,许多零部件需要焊接。
采用传统的钎焊或电阻焊不仅效率低而且难以实现高精度的连接。
激光焊接技术可以实现对汽车轮罩、底盘、车身等组件的高精度连接,使汽车的强度和安全性能得到提高。
2、电子设备的封装电子设备的封装需要进行高精度的连接,激光焊接技术可以实现在精确位置和规模上的焊接,特别是金属和电子元件的连接。
3、医疗设备的制造在医疗设备的制造过程中,许多零部件需要进行焊接,如微型矫形器、不锈钢手术器械和心脏支架等。
激光焊接技术可以在高精度和高质量的条件下实现这些零部件的连接。
4、飞机制造在飞机制造中,激光焊接技术广泛应用于飞机的外壳、引擎部件、油箱、涡轮叶片、黑匣子等零部件的制造过程中。
激光焊接技术可以精确地焊接薄板,从而提高飞机的质量和安全性能。
5、光电设备激光焊接技术被广泛应用于光电器件的制造,如半导体激光器、光纤连接器、太阳能电池、探测器和激光传感器等。
激光焊接技术可以实现低损耗、高精度的焊接,从而提高电子器件的性能和稳定性。
三、激光焊接技术的优点1、焊接速度快,可以大幅度提高焊接效率。
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,广泛应用于各个行业,包括汽车创造、航空航天、电子设备等。
本文将详细介绍激光焊接的原理、应用领域以及相关的解决方案。
一、激光焊接原理激光焊接是利用高能量密度的激光束将工件表面加热至熔点以上,通过熔融和固化来实现焊接的过程。
激光束在焊接区域产生强烈的热源,使金属迅速熔化,然后冷却固化,形成坚固的焊缝。
二、激光焊接的应用领域1. 汽车创造:激光焊接在汽车创造中得到广泛应用,例如车身焊接、零部件连接等。
激光焊接具有高效率、高质量的特点,能够提高汽车的结构强度和密封性。
2. 航空航天:航空航天行业对焊接质量和安全性要求极高,激光焊接技术能够满足这些需求。
激光焊接可以用于创造飞机结构件、发动机零部件等。
3. 电子设备:激光焊接在电子设备创造中应用广泛,例如电池焊接、电路板连接等。
激光焊接可以实现精细焊接,避免对电子元件的损坏。
三、激光焊接解决方案1. 设备选择:根据焊接需求和工件材料选择合适的激光焊接设备。
常见的设备包括光纤激光焊接机、半导体激光焊接机等。
设备选择要考虑焊接速度、功率、焊接深度等因素。
2. 工艺参数优化:通过调整激光功率、焦距、扫描速度等参数,优化焊接工艺,以获得最佳的焊接效果。
通过实验和数据分析,确定最佳的焊接参数范围。
3. 自动化控制:激光焊接可以与自动化设备结合,实现自动化生产。
自动化控制可以提高生产效率和一致性,减少人为因素对焊接质量的影响。
4. 质量检测:对焊接后的产品进行质量检测是确保焊接质量的重要环节。
常用的质量检测方法包括X射线检测、超声波检测等。
通过质量检测,及时发现并解决焊接缺陷,提高产品质量。
5. 安全措施:激光焊接过程中需要注意安全问题。
操作人员需要佩戴防护眼镜和防护服,避免激光辐射对人体的伤害。
设备需要具备安全保护措施,如紧急停机装置等。
四、激光焊接的优势1. 高精度:激光焊接可以实现弱小尺寸的焊接,适合于精密零部件的创造。
先进焊接技术在制造业中的应用引言随着科技的发展和制造业的不断进步,焊接技术作为一种重要的制造工艺,在各个领域都有着广泛的应用。
本文将探讨先进焊接技术在制造业中的应用,从而进一步推动制造业的发展和提高产品质量。
一、激光焊接技术的应用激光焊接技术是一种高能量密度热源焊接技术,具有焊缝质量好、能量集中、热影响区小等优势。
在汽车制造、航空航天等领域,激光焊接技术已经得到了广泛的应用。
比如,在汽车制造中,激光焊接技术可以实现车身焊接,提高车身强度和乘坐安全性;在航空航天领域,激光焊接技术可以实现航空发动机零部件焊接,提高零部件的使用寿命和耐高温能力。
二、电弧焊接技术的应用电弧焊接技术是一种利用电弧产生高温进行焊接的常见技术。
在制造业中,电弧焊接技术被广泛应用于焊接金属结构件和管道。
比如,在建筑领域,电弧焊接技术可以用于焊接钢结构,并且能够实现批量生产和快速焊接,提高建筑施工效率。
此外,在石油和天然气输送管道的制造中,电弧焊接技术也被广泛应用,确保了管道的密封性和强度。
三、电阻焊接技术的应用电阻焊接技术是一种利用电阻加热将工件焊接在一起的技术。
它具有高效、简单、低成本等优点,因此在制造业中应用广泛。
比如,在家电制造领域,电阻焊接技术常用于电器线路板的焊接,确保电器的连接可靠性和使用寿命。
此外,电阻焊接技术还可以用于汽车零部件的连接,提高汽车的整体性能和安全性。
四、摩擦焊接技术的应用摩擦焊接技术是一种利用摩擦热产生焊接的技术,具有焊接速度快、焊接接头强度高等优势。
在船舶制造、航空航天等领域,摩擦焊接技术已经得到了广泛的应用。
比如,在船舶制造中,摩擦焊接技术可以用于焊接船体结构,提高船体的强度和防水性能;在航空航天领域,摩擦焊接技术可以用于焊接航空铝合金零部件,提高零部件的连接强度和耐腐蚀能力。
结论先进焊接技术在制造业中的应用,可以帮助制造企业提高产品质量、提高生产效率、降低制造成本。
在未来,随着科技的不断进步,我们可以预见先进焊接技术将在更多领域得到应用,并对制造业的发展发挥更大的推动作用。
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接技术,已经广泛应用于许多领域。
下面将介绍激光焊接技术的应用及其发展趋势。
1. 电子制造业:激光焊接技术可以用于微细电子元件的焊接,如集成电路芯片的焊接,具有高精度、高质量的特点。
激光焊接技术还可以用于手机、电脑等电子产品的组装,可以提高产品的生产效率和质量。
2. 汽车制造业:激光焊接技术可以用于汽车零部件的焊接,如车身、底盘等部件的连接。
激光焊接技术具有高焊接速度、窄焊缝宽度、焊接强度高等优点,可以提高汽车制造过程中的焊接质量和效率。
4. 医疗器械制造业:激光焊接技术可以用于医疗器械制造过程中的焊接,如激光焊接手术器械的连接。
激光焊接可以提供高精度焊接,减少了传统焊接过程中可能带来的感染和污染的风险。
1. 高功率激光焊接技术:随着科技的不断发展,激光焊接技术的功率不断提高,从而提高了焊接的速度和质量。
目前,已经有大功率激光焊接技术应用于汽车制造和航空航天等领域。
2. 激光焊接自动化:随着机器人技术的发展,激光焊接技术与机器人技术的结合越来越紧密,实现了激光焊接的自动化。
通过机器人进行激光焊接可以提高生产效率和质量,并减少劳动力成本。
3. 激光焊接微尺度加工:随着激光技术的不断发展,激光焊接技术应用于微尺度加工领域的研究也不断深入。
激光纳米焊接技术可以实现纳米级的焊接,为微电子器件的制造提供了新的可能性。
4. 激光焊接材料的研究:随着材料科学的不断发展,新的材料在激光焊接中的应用也得到了研究。
激光和纳米材料的相结合可以实现高强度、高精度的焊接。
激光焊接技术已经得到了广泛应用,并且在不断发展中。
随着技术的进步,激光焊接技术将在更多领域发挥重要作用,并为人们的生产和生活带来更多的便利。
激光焊接技术在金属加工中的应用一、激光焊接技术的介绍激光焊接是利用激光束瞬间对金属材料进行加热和熔化,然后通过热传导达到焊接目的的一种高能量密度焊接技术。
激光束瞬间对材料进行加热并快速冷却,因此焊接区域受热影响面积低,焊缝小,焊接区变形小,高效率,无异物灰,被广泛应用于金属加工中。
二、激光焊接技术在金属加工中的应用1.汽车制造激光焊接技术在汽车生产中的应用越来越广泛。
激光焊接可以将钣金焊接成一体,减少了螺丝固定数量,提高了车身的结构刚度。
同时,激光焊接可以焊接零件,减少了其它部件的数量,也减轻了车身质量。
2.船舶制造船舶的制造需要很高的质量和耐久度,激光焊接的技术可以很好地满足这些要求。
激光焊接技术可以加强船舶的连接点,提高船舶的耐久性和安全性,同时还可以减少船舶的维护费用。
3.航空制造激光焊接在航空制造中的应用也越来越多。
在航空制造中,激光焊接的优点在于可以在无缝的情况下焊接复杂的零件,而且焊接时间短,效率高,可以大大提高生产效率。
同时,激光焊接还可以减少焊接区变形,提高零件的精度和质量。
4.电子制造在电子制造中,激光焊接技术可以用于加工超薄材料和微型零件。
激光焊接可以焊接非常小的零件,同时焊接的效果很好,焊缝很小,效果非常好。
而且,激光焊接还可以加强材料,使其更加坚固。
5.机械加工激光焊接技术在机械加工中也得到了广泛应用。
机械加工通常需要较高的精度和耐久性,激光焊接可以很好地满足这些要求。
激光焊接可以使用在加工各种材料上,焊接效果也非常好。
三、激光焊接技术的发展趋势激光焊接技术的发展越来越快,未来还有着非常广阔的应用前景。
激光焊接技术发展的趋势主要包括以下几个方面:1.激光焊接机器人化由于激光焊接的精度非常高,可以非常好地满足各种需要,因此未来激光焊接机器人化的趋势将会越来越明显。
激光焊接机器人可以很好地满足生产的需要,使生产更加智能化和自动化。
2.激光焊接的多学科结合未来激光焊接的技术将会与多种学科结合,并形成新的技术和应用。
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焊接技术,是将激光束聚焦在焊缝上,通过熔化和凝固来实现焊接的一种方法。
激光焊接技术具有高速度、高质量、高灵活性等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等行业。
本文将介绍激光焊接技术的应用及其发展趋势。
一、激光焊接技术的应用领域1.航空航天领域航空航天领域对焊接材料的质量要求非常高,激光焊接技术的高能量密度可以实现深度焊接,并减少热影响区域,从而实现高质量的焊接。
激光焊接技术广泛应用于飞机发动机、航天器结构件等领域。
2.汽车制造领域汽车制造领域对焊接的要求也非常苛刻,激光焊接技术可以实现高速度焊接,提高生产效率,同时由于激光束的小尺寸和高能量密度,可以实现对焊接部位的精确控制,提高焊接质量,减少焊接变形。
3.电子设备领域激光焊接技术在电子设备领域的应用主要是焊接微小器件和电路板。
激光焊接技术可以实现对微小器件的定位焊接,提高焊接精度。
并且由于激光焊接技术不接触焊接材料,可以避免对电子元器件的损伤,提高产品的可靠性。
4.医疗器械领域激光焊接技术在医疗器械领域应用广泛,如激光焊接人造关节、激光焊接医用钛合金等。
激光焊接技术可以实现对材料的精确加热,避免对材料的过热和氧化,保证焊接质量,提高产品的可靠性。
1.高功率激光焊接技术随着高功率激光器的发展,激光焊接技术的焊接速度和焊缝深度将进一步提高。
高功率激光焊接技术可以实现对厚板和三维结构的快速焊接,提高生产效率。
2.多轴联动激光焊接技术多轴联动激光焊接技术可以实现对三维曲面的焊接,提高焊接质量。
该技术将多个激光源进行联动控制,实现对复杂结构的焊接,广泛应用于汽车制造、船舶制造等行业。
3.光纤激光焊接技术光纤激光器具有体积小、灵活性高、可移动性强等优点。
光纤激光焊接技术可以实现对微小焊接部位的精确加热,广泛应用于电子设备、微电子器件等领域。
4.智能化激光焊接技术随着人工智能技术的发展,激光焊接技术也逐渐实现智能化。
激光焊接技术的应用及发展激光焊接技术是一种利用激光束加热材料来完成焊接过程的高精度焊接技术。
它具有高效、快速、无损、精确等优点,已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、金属加工等领域。
随着科技的不断进步和人们对产品质量要求的提升,激光焊接技术也在不断发展。
激光焊接技术的应用范围非常广泛。
在汽车制造领域,激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接、轮毂焊接等,提高了汽车的结构强度和整体质量。
在航空航天领域,激光焊接可以用于航空发动机部件、燃烧室、涡轮叶片等的焊接,提高了零部件的耐高温性能和结构强度。
在电子电器领域,激光焊接可以用于电子元器件的焊接,确保焊接点的稳定性和可靠性。
在金属加工领域,激光焊接可以用于金属板材的拼接焊接,提高了工件的精确度和焊接强度。
激光焊接技术的发展也呈现出三个主要趋势。
首先,激光焊接设备的性能不断提升,如激光功率的增加、脉冲宽度的减小、光斑质量的改善等,使得激光焊接技术能够应用于更多领域。
其次,激光焊接技术正向微小化、集成化发展,如激光焊接头的微型化、激光焊接机器人的智能化等,提高了焊接的精确度和效率。
最后,激光焊接技术正与其他相关技术结合,如激光-电弧复合焊接技术、激光-电阻焊接技术等,进一步扩大了激光焊接技术的应用范围。
然而,激光焊接技术仍然存在一些挑战和限制。
首先,激光设备的成本较高,导致激光焊接技术在一些领域的应用受到限制。
其次,激光焊接过程对操作人员的要求较高,需要专业的技术人员进行操作和维护,增加了工作的复杂性和难度。
此外,一些特殊材料的焊接,如高反射性材料和高导热性材料的焊接,仍然存在着一定的难度和技术挑战。
总之,激光焊接技术的应用广泛且前景广阔,它具有高效、快速、无损、精确等优点,已经成为现代工业生产中不可或缺的焊接技术之一、虽然激光焊接技术在应用中仍面临一些挑战和限制,但随着科技的不断进步,相信这些问题都可以得到解决,激光焊接技术将会发展得更加成熟和完善。
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。
激光及激光+电弧复合热源焊接技术的研究与应用周金科光信0801班20081182015关键字:焊接一、概述激光焊接技术在航空航天、造船、车辆制造等工业领域中的应用日趋广泛,仅就大功率激光焊接使用的设备而言,目前主要采用的是气体激光器和固体激光器。
固体激光器与气体激光器相比,其波长短,光束可通过光导纤维传送,可与机器人和焊接专机配合,具有柔性自动化的特点,是焊接用激光器的发展方向。
哈尔滨焊接研究所是我国最早开展大功率固体激光焊接技术的研究机构。
近几年来,哈尔滨焊接研究所紧跟国际前沿焊接技术,重点对大功率固体激光( Nd : YAG) + 电弧复合热源焊接技术进行研究与应用开发。
为了推广激光及激光+ 电弧复合热源焊接技术在我国生产领域中的应用,本文重点对哈尔滨焊接研究所进行的激光及激光+ 电弧复合热源焊接的研究成果及应用情况进行简要介绍。
二、激光焊接技术的研究与应用1. 激光焊接技术的研究哈尔滨焊接研究所在20 世纪90 年代中期,引进了德国HAAS 公司2k W Nd : YAG 固体激光器,重点开展了基于神经网络的激光焊接参数对焊缝形状( 主要是焊缝熔深) 的预测研究,该方面的研究既可以根据不同的激光焊接参数预测焊缝熔深,同时又可以根据不同的熔深给出有效的激光焊接参数,这对试验研究和生产具有重要的指导意义。
为了监测激光深熔焊接过程中的小孔稳定性,哈尔滨焊接研究所率先在国内开展了Nd : YAG 激光焊接过程同轴视觉传感技术的研究。
Nd : YAG 激光焊接过程同轴视觉传感系统不仅可以实现小孔状态的监测和研究,还可以基于对小孔形态的监测实现焊缝熔深的检测和工件焊透与否的检测。
焊缝熔深的检测值和实验值比较表明,工件未焊透时焊缝熔深的检测误差一般不超过12 % ; 而在工件焊透后焊缝熔深的检测值则明显大于工件厚度。
因此,基于工件焊透后焊缝熔深的检测值和工件厚度的比较可以检测工件焊透的情况。
图1为采用碳钢材料,激光功率1200W,焊接速度1.8m/ min,激光焦距位于工件表面上时采集到的小孔同轴视觉图像,图2 是在采集到的小孔同轴视觉图像的基础上提取出的三维灰度图。
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。
激光焊接的研究和应用一、激光焊接技术的概述激光焊接是一种高能量密度、非接触加工方法,采用激光束作为加热源将金属材料局部加热至熔点以上,在高温下使金属合金化而实现焊接。
激光焊接技术具有焊缝小、变形小、质量高、焊接速度快等优点,在航空、航天、电子、汽车等领域有广泛的应用。
二、激光焊接技术的研究1. 激光焊接过程的研究激光焊接过程是一个极其复杂的物理和化学反应过程,包括激光束穿透、能量吸收、熔池形成和冷却等多个环节。
研究激光焊接过程有利于优化焊接参数,提高焊接质量。
2. 材料的选择和适应性研究材料的选择对激光焊接的效果有很大影响。
研究焊接材料的性质和特点,并根据实际需求选择合适的材料进行焊接是激光焊接研究的重点之一。
3. 焊接质量的检测和评估研究激光焊接质量的检测和评估是保证焊接效果的关键。
研究如何有效地检测和评估焊接质量,包括焊缝形貌、焊接强度、微观组织等方面,可以有效地提高焊接工艺的控制和优化。
三、激光焊接技术的应用1. 航空航天领域的应用激光焊接技术在航空航天领域有广泛应用,主要用于制造高强度、高精度的航空航天部件。
激光焊接可以有效降低焊接变形,同时焊接强度高,符合航空航天部件对高质量、高可靠性的要求。
2. 电子领域的应用激光焊接技术在电子领域的应用主要包括焊接电子元器件和连接导线。
激光焊接可以实现高密度焊接,焊缝小,不会造成其他部件的热损伤,同时还可以提高焊接速度,提高生产效率和质量。
3. 汽车制造领域的应用激光焊接在汽车制造领域有广泛应用,主要用于制造车身、底盘、发动机等部件。
激光焊接可以提高焊接速度和焊接质量,有效降低生产成本和提高产品质量。
四、激光焊接技术的发展趋势随着激光技术的不断发展和完善,激光焊接技术也在不断改进和完善。
未来,激光焊接技术的发展趋势将主要包括以下几个方面:1. 聚焦光束的优化聚焦光束是激光焊接过程中的核心技术,聚焦光束的优化可以提高焊接效果和质量。
未来,聚焦光束的优化将成为激光焊接技术的重要研究方向之一。
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。
激光焊接技术应用及其发展趋势1. 引言1.1 激光焊接技术的定义激光焊接技术是一种高度精密的焊接方法,通过利用激光束的能量来瞬间加热工件表面,使其在短时间内达到熔点并形成焊缝。
这种焊接技术通常用于焊接金属、塑料和其他材料,具有高效、精准、无接触和无污染的特点。
激光焊接是一种非接触式的焊接方法,可以实现高速、高质量的焊接,适用于各种不同形状和材质的工件。
由于激光焊接技术具有高能量密度、热影响区小、焊接速度快等优势,被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子、光电子、医疗器械等领域。
激光焊接技术的发展将不断推动现代制造业的发展,提高产品质量和生产效率,具有重要的战略意义和实践价值。
1.2 激光焊接技术的意义激光焊接技术的意义在于其在制造业中的重要性和广泛应用。
激光焊接技术通过高能激光束的瞬间作用,可以对工件进行高精度、高效率的焊接,有效提高了生产效率和产品质量。
与传统焊接方法相比,激光焊接技术具有更小的热影响区、更少的变形、更高的焊接速度和更强的焊缝质量,能够完成更复杂和高要求的焊接任务。
激光焊接技术还能实现自动化和智能化焊接,提高了生产线的自动化水平,降低了人工成本,提升了企业的竞争力。
在制造业向智能化、绿色化转型的背景下,激光焊接技术的应用将越来越广泛,其意义也将更加凸显。
2. 正文2.1 激光焊接技术的发展历程激光焊接技术的发展历程追溯到20世纪60年代,当时激光技术刚刚开始应用于工业领域。
最早的激光焊接实验是在1967年由西德的Koch和Haferkamp进行的。
随后,激光焊接技术在工业领域取得了长足的发展。
在70年代和80年代,激光焊接技术逐渐成熟,并开始在汽车、航空航天、电子等多个领域得到广泛应用。
随着激光技术的不断进步,激光焊接的精度和效率也得到了极大提升。
进入21世纪,随着激光技术的不断创新和发展,激光焊接技术在制造业中的地位日益重要。
通过不断改进设备和工艺,激光焊接技术的应用范围不断扩大,成为现代制造业中不可或缺的一部分。
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种利用激光束将金属材料焊接在一起的先进制造工艺。
它具有高焊接速度、热影响区小、焊缝质量高等特点。
激光焊接技术应用广泛,包括汽车制造、航空航天、电子、医疗设备等行业。
随着科技的不断发展,激光焊接技术在这些行业中的应用也在不断地扩展和深化。
本文将探讨激光焊接技术的应用及其发展趋势。
一、激光焊接技术的应用1. 汽车制造激光焊接技术在汽车制造中得到了广泛的应用。
汽车零件通常采用激光焊接来实现高速、高质量的焊接。
相比传统的气体保护焊接和电弧焊接,激光焊接具有更快的速度和更高的效率,能够大大提高汽车零件的生产效率。
2. 航空航天在航空航天领域,对零部件的质量、尺寸和焊缝质量要求非常高,因此激光焊接技术在航空航天领域有着广泛的应用。
激光焊接能够实现高精度、高强度的焊接,可以用于焊接飞机发动机零部件、航天器结构件等。
3. 电子在电子行业中,激光焊接技术广泛应用于电子器件的封装焊接、电子线路板的焊接等。
激光焊接能够实现微小焊缝和高焊接质量,非常适合电子器件的生产。
4. 医疗设备在医疗设备制造中,激光焊接技术被广泛应用于金属零件的焊接。
激光焊接能够实现无接触的焊接,不会对医疗设备造成污染,保证了医疗设备的质量和安全。
二、激光焊接技术的发展趋势1. 激光焊接技术的智能化随着人工智能和机器学习技术的发展,激光焊接设备将更加智能化。
通过对焊接过程进行实时监控和反馈,激光焊接设备可以自动调整焊接参数,实现最佳的焊接效果。
这将大大提高焊接质量和效率,推动激光焊接技术的发展。
2. 激光焊接技术的精密化随着制造业向高精度、高性能的方向发展,对激光焊接技术的精度和稳定性要求也越来越高。
激光焊接设备将不断提高功率密度、焊接深度和焊接速度,以满足不同领域的精密焊接需求。
3. 激光焊接技术的多材料焊接随着材料科学的发展,越来越多的复合材料和复合结构材料被应用于工程中。
激光焊接技术将不断拓展其在多种材料上的应用,包括金属与金属、金属与非金属等多种组合,以满足多样化的生产需求。
激光及激光+电弧复合热源焊接技术的研究与应用周金科光信0801班20081182015关键字:焊接一、概述激光焊接技术在航空航天、造船、车辆制造等工业领域中的应用日趋广泛,仅就大功率激光焊接使用的设备而言,目前主要采用的是气体激光器和固体激光器。
固体激光器与气体激光器相比,其波长短,光束可通过光导纤维传送,可与机器人和焊接专机配合,具有柔性自动化的特点,是焊接用激光器的发展方向。
哈尔滨焊接研究所是我国最早开展大功率固体激光焊接技术的研究机构。
近几年来,哈尔滨焊接研究所紧跟国际前沿焊接技术,重点对大功率固体激光( Nd : YAG) + 电弧复合热源焊接技术进行研究与应用开发。
为了推广激光及激光+ 电弧复合热源焊接技术在我国生产领域中的应用,本文重点对哈尔滨焊接研究所进行的激光及激光+ 电弧复合热源焊接的研究成果及应用情况进行简要介绍。
二、激光焊接技术的研究与应用1. 激光焊接技术的研究哈尔滨焊接研究所在20 世纪90 年代中期,引进了德国HAAS 公司2k W Nd : YAG 固体激光器,重点开展了基于神经网络的激光焊接参数对焊缝形状( 主要是焊缝熔深) 的预测研究,该方面的研究既可以根据不同的激光焊接参数预测焊缝熔深,同时又可以根据不同的熔深给出有效的激光焊接参数,这对试验研究和生产具有重要的指导意义。
为了监测激光深熔焊接过程中的小孔稳定性,哈尔滨焊接研究所率先在国内开展了Nd : YAG 激光焊接过程同轴视觉传感技术的研究。
Nd : YAG 激光焊接过程同轴视觉传感系统不仅可以实现小孔状态的监测和研究,还可以基于对小孔形态的监测实现焊缝熔深的检测和工件焊透与否的检测。
焊缝熔深的检测值和实验值比较表明,工件未焊透时焊缝熔深的检测误差一般不超过12 % ; 而在工件焊透后焊缝熔深的检测值则明显大于工件厚度。
因此,基于工件焊透后焊缝熔深的检测值和工件厚度的比较可以检测工件焊透的情况。
图1为采用碳钢材料,激光功率1200W,焊接速度1.8m/ min,激光焦距位于工件表面上时采集到的小孔同轴视觉图像,图2 是在采集到的小孔同轴视觉图像的基础上提取出的三维灰度图。
2. 激光焊接技术的应用哈尔滨焊接研究所开发的激光焊接技术应用在民用制造领域主要是车辆制造业,主要应用的产品有汽车变速箱组合齿轮焊接、变速箱齿轮与轴的焊接、轿车用汽车转向器助力油缸的焊接( 见图3) 以及高级轿车车灯支架的焊接( 见图4) 等。
其中轿车用汽车转向器助力油缸的焊缝形式为马鞍形焊缝; 高级轿车车灯支架的焊缝形式为空间三维曲线焊缝。
采用激光- 机器人三维空间焊接技术使空间三维焊缝的焊接变得轻松自如。
图5为正在焊接中的高级轿车车灯支架。
此外,哈尔滨焊接研究所还将激光焊接技术应用到不锈钢传送带的焊接,不锈钢电控开关柜的焊接,新型薄壁不锈钢散热器的焊接( 见图6) 等民用产品制造领域。
军用武器装备用精密仪器部件的焊接也是哈尔滨焊接研究所激光焊接技术重要应用领域。
三、激光+ 电弧复合焊接技术的研究与应用1. 激光+ 电弧复合热源焊接技术研究“激光+ 电弧复合热源焊接”是一种新型焊接方法,这种新型焊接方法既具备一般电弧焊的高适应性特点,又具备激光作为焊接热源的大熔深、高速、低变形特点,它是近几年迅速发展起来的优质高效焊接技术。
哈尔滨焊接研究所激光+ 电弧复合热源焊接技术的研究开发主要针对大功率固体激光( Nd:YAG) + GMAW 电弧的复合,研究的方向主要有低碳钢激光+ 短路过渡MAG 电弧复合热源焊接特性、铝/ 钢大光斑Nd:Y AG激光+ 脉冲MIG 复合热源高效熔- 钎焊接技术和高强铝合金大功率固体激光( Nd:YAG) + 脉冲MIG 电弧复合热源焊接技术等。
(1) 低碳钢激光+ MAG 短路电弧复合热源焊接特性研究表明,单独的短路MAG 电弧焊在较小的焊接电流(30 ~60A) 和较高的焊接速度下(> 1.5m/ min) ,很难获得稳定的焊接过程。
图7 为短路过渡MAG 电弧焊,当电弧电压16V,焊接电流50A,焊接速度1.5m/ min 时的电压电流波形图。
在此短路过渡电弧的基础上加入激光,且激光功率超过900 W,位于深熔焊模式区,在高速焊接的条件下也可以获得稳定的短路过程。
图8 为电弧电压为16V,焊接电流50A,焊接速度1.5m/ min,激光功率1200 W复合焊接时电压、电流波形图。
小电流短路MAG电弧与大功率激光复合具有高速、低变形焊接特点,适用于有间隙薄板的焊接。
图9 为碳钢材料不等厚度板的对接( 板厚1.2mm+ 1.8mm) ,对接间隙0.7mm 时的焊缝成形,试验条件为焊接电压14V,焊接电流50A,激光功率2000W,焊接速度2m/ min。
当短路过渡的电流较大( 100 ~160A) ,复合焊的激光功率100 ~700 W,位于热导焊模式区,激光的作用主要是增加焊接过程稳定性,减少焊接过程的飞溅。
图10为不锈钢薄板( 厚度1.5mm) 搭接焊时的焊缝成形,焊接条件为激光功率700 W,电弧电压16 ~17V,焊接电流110 ~120A ,焊接速度2m/min。
当短路过渡的电流较大(100 ~160A) ,复合焊的激光功率900 ~2000 W,位于深熔焊模式区,激光与短路过渡MAG 电弧复合的特点是可以显著增加焊缝的熔深和深宽比,这一特点使得中厚板在多层多道焊时减少坡口角度、提高焊接效率成为可能。
图11为采用碳钢材料( 厚度10mm) 单独MAG 焊与激光+ 短路过渡MAG焊时焊缝成形的比较。
焊接条件为MAG 焊时,坡口角度60°,电弧电压19 ~22V ,焊接电流165~190A,焊接速度0.5 ~0.6m/min ,4 层焊道完成焊缝的焊接。
复合焊接时,坡口角度30°,激光功率2000 W,电弧电压19 ~22V,焊接电流165 ~190A,焊接速度0.5~0.6m/ min,两层焊道完成焊缝的焊接。
(2) 铝合金材料大功率固体激光( Nd : Y AG) + 脉冲MIG 电弧复合热源焊接技术以5A06 ( LF6) 铝合金为研究对象,研究了铝合金激光+ 电弧复合焊时焊接参数的变化对焊缝熔深的影响规律。
研究表明,相同焊接热输入下,复合焊获得的焊缝熔深大于相同电流的脉冲MIG 焊; 获得相同焊缝熔深的条件下,复合焊与相同电流的脉冲MIG 焊相比具有更高的焊接速度、更低的热输入和更小的变形。
图12 为相同焊缝熔深条件下,复合焊与单独脉冲MIG 焊时焊速、焊接热输入的比较。
试验还对单独脉冲MIG 焊和激光+ 脉冲MIG 焊的焊缝成形进行了比较分析,研究表明当MIG 电弧热源的功率较小时,由于铝合金焊接导热快,焊丝熔化后难于与母材润湿,仅是堆积在焊缝表面。
在电弧的基础上复合一定能量的激光后,降低了焊缝的余高与熔宽比,熔化金属可以与母材良好的润湿。
当MIG 电弧热源的功率较大且焊接速度较快时,由于焊缝冷却速度快,熔池金属的表面张力较大,从而造成不连续性的驼峰焊缝。
如果在此基础上复合一定功率的激光热源,可以降低焊缝的冷却速度,减少熔池金属的表面张力,从而获得连续的焊缝成形。
图13 为5A06 铝合金高速焊接时焊缝外观成形。
(3) 铝/ 钢大光斑Nd:Y AG 激光+ 脉冲MIG 复合热源高效熔- 钎焊接技术基于激光+ 电弧复合热源焊接过程中,激光能量精确可调并且激光具有稳定电弧、改善焊接过程稳定性、提高焊接速度等特点,提出了大光斑激光- 电弧复合热源焊接异种金属的方法。
利用大光斑Nd:YAG 激光+ 脉冲MIG 复合热源焊接实现了5A02铝合金板与冷轧热镀锌钢板、冷轧热镀铝钢板的优质高效熔- 钎连接( 铝母材为熔化焊,焊缝与钢母材为钎焊连接) ,最高焊接速度可达5.0m/ min,拉伸试样的断裂位置发生在铝母材热影响区,接头的最大抗拉强度可达5A02 铝合金母材抗拉强度的75% 左右,接近于5A02 铝合金普通熔化焊接头的强度。
X 射线衍射分析表明,铝/ 钢熔- 钎连接接头钎焊连接界面处生成了Fe3Al 、FeAl2 、Fe2Al5及FeAl3金属间化合物,化合物层的厚度在1.5~4μm 范围内,Al- Fe 金属间化合物层的存在对接头的强度影响不大;能谱分析表明,接头钎焊连接界面处Al 、Fe 原子扩散充分。
图14 为采用大光斑Nd:YAG 激光+ 脉冲MIG 复合热源高效熔- 钎焊接技术焊接的5A02 铝合金板与冷轧热镀锌钢板的焊缝。
2. 激光+ 电弧复合热源焊接技术的应用哈尔滨焊接研究所已经成功地将研究开发的激光+电弧复合热源焊接技术应用到了实际产品的生产中,典型的产品有不锈钢大型显示屏壳体( 厚度1.5mm,尺寸900mm×650mm×160mm) 焊接,有效地解决了大型薄壁构件的焊接变形问题;高强钢及超高强钢减震器钢体与筒体( 强度1000 ~1780MPa,厚度12 ~25mm) 的焊接,有效地解决了焊接裂纹以及缸体内层镀铬层的烧损及构件的变形问题。
图15为采用激光+ 电弧复合热源焊接技术焊接减震器缸体。
哈尔滨焊接研究所还成功的用激光+ 电弧复合热源焊接技术解决了不锈钢双面复合板(不锈钢复合层的厚度在0.15mm 左右,材料为0Cr18Ni9Ti ,基层采用Q235 低碳钢材料,厚度在1.0 ~2.0mm 之间) 焊接接头的腐蚀与变形问题。
此外,哈尔滨焊接研究所还将激光+ 电弧复合热源焊接技术应用到了大型铝合金模具的修复中,成功解决了大型铝合金模具修复的焊接变形问题。
四、结语哈尔滨焊接研究所在激光及激光+ 电弧复合热源焊接技术研究方面做了大量的工作,并将研究成果较好地应用到了实际产品的制造中,解决了多种产品焊接技术难题。
目前激光焊接工艺较为成熟,而对于激光+ 电弧复合热源焊接这一新型焊接技术,其研究工作主要集中在这种焊接方法的工艺特点上,对于激光+ 电弧复合热源焊接时激光与电弧的相互作用机理、焊接热源的特性等课题有待于从理论上进一步研究。