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激光焊接优缺点

更新时间:2015-05-25      点击次数:1704

激光焊接优缺点

   激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种精密焊接方法。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*的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。中国的激光焊接处
于*水平,具备了使用激光成形超过 12 平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并
投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。 2013 年 10 月,中国焊接专家获得了焊
接领域zui高学术奖--布鲁克奖,中国激光焊接水平得到了世界的肯定。

优点
(1)可将入热量降到zui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zui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
耗损及变形皆可降至zui低;
(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;
(7)可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料;
(8)易于以自动化进行高速焊接,亦可以数位或电脑控制;
(9)焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰;
(10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能的对准焊件;
(11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属;
(12)不需真空,亦不需做 X 射线防护;
(13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达 10:1;
(14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

缺点
(1)焊件位置需非常,务必在激光束的聚焦范围内;
(2)焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的zui终位置需与激光束将冲击的焊点对准;
(3)zui大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过 19mm 的工件,生产线上不适合使用激光焊
接;
(4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变;
(5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化
气体驱除,以确保焊道的再出现;
(6)能量转换效率太低,通常低于 10%;
(7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑;
(8)设备昂贵。为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一的焊接方法,提出
了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光
与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺
措施,如激光填丝焊(可细分为冷丝焊和热丝焊)、外加磁场辅助增强激光焊、保护气控
制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。

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