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激光焊接机的原理及优点

2020-07-10 16:43:51

激光焊接是激光材料加工用的机器,又常称为机、机,按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动焊接机)、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机。

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式,主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高、焊缝宽度小、热影响区小、变形小、焊接速度快、焊缝平整、美观、焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精 确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。


所以,采用激光焊接,具有高精度、高效率、高强度和及时性等优势,确保质量、产量、交货期,目前,激光焊接已成为了精密加工行业中一种极具竞争力的加工手段,广泛用于机械、电子、电池、航空、仪表等行业中有特殊要求的工件的点焊、叠焊和密封焊接。


目前的激光焊接所使用的激光器主要为大功率CO2激光器和脉冲Nd:YAG激光器,激光器的发展仍然集中于激光设备的开发研制,如进步电源的稳定性和寿命,对于CO2气体激光器要解决大功率激光器的放电稳定性,对于YAG固体激光器要研制大容量、长寿命的光泵激励光源。采用直接二极管阵列激光输出波长在近红外区域的激光均匀功率已达lkW,光电转换效率接近50%,这些激光设备和技术,将在焊接应用方面发挥更大的作用。在激光加工、加光束质量及加工外围装置研究,应研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求、激光光束和加工质量监控技术,光学系统及加工头设计和研制,开展焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而把握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺。

激光焊接

激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到两部分材料上,使局部受热熔化,然后冷却凝固连成一体。相对传统的焊接工艺,激光焊接具有以下优点:

1、无接触加工,对焊接零件没有外力作用。

2、激光能量高度集中,热影响小,热变形小。

3、可以焊接高熔点,难熔,难焊的金属,如钛合金,铝合金等。可实现某些异种材料间的焊接。

4、焊接过程对环境没有污染,在空气中可以直接焊接,工艺简便。

5、焊点小,焊缝窄,整齐美观,焊后无需处理或只需简单处理工序。焊缝组织均匀,气孔少,缺陷少,可减少和优化母材质杂,焊缝的机械强度往往高于母材的机械强度。激光焊接的机械性能、抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。

6、激光可精准控制,聚焦光点小,可高精度定位,实现精密加工。

7、易于与计算机数控系统或机械手,机器人配合,实现自动焊接,提高生产效率。

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