。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。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。由于其独特的优点,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世界先进水平,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**获得了焊接领域高学术奖--布鲁克奖,中国激光焊接水平得到了世界的肯定。目录1技术原理2工作设备3激光器分类4工艺参数5焊接特性6工艺对比7发展过程8优缺点▪优点▪缺点9应用领域▪制造业▪粉末冶金▪汽车工业▪电子工业▪生物医学▪其他激光焊接技术原理激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊。可靠精密激光焊接机:就找耀杰激光。南通大型激光焊接设备值得推荐
造成这种差别的原因首先由于气体分子的电离程度不同,另外也由于保护气体不同密度引起金属蒸气扩散差别。氦气电离更小,密度更小,它能很快地驱除从金属熔池产生的上升的金属蒸气。所以用氦作保护气体,可更大程度地等离子体,从而增加熔深,提高焊接速度;由于质轻而能逸出,不易造成气孔。当然,从我们实际焊接的效果看,用氩气保护的效果还不错。等离子云对熔深的影响在低焊接速度区更为明显。当焊接速度提高时,它的影响就会减弱。保护气体是通过喷嘴口以一定的压力射出到达工件表面的,喷嘴的流体力学形状和出口的直径大小十分重要。它必须以足够大以驱使喷出的保护气体覆盖焊接表面,但为了有效保护透镜,阻止金属蒸气污染或金属飞溅损伤透镜,喷口大小也要加以限制。流量也要加以控制,否则保护气的层流变成紊流,大气卷入熔池,更终形成气孔。为了提高保护效果,还可用附加的侧向吹气的方式,即通过一较小直径的喷管将保护气体以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。保护气体不仅了工件表面的等离子体云,而且对孔内的等离子体及小孔的形成施加影响,熔深进一步增大,获得深宽比较为理想的焊缝。但是,此种方法要求精确控制气流量大小、方向。苏州专业激光焊接设备诚信为先苏州金属激光焊接设备:耀杰激光更可靠。
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。激光焊接技术工艺参数编辑连续CO2激光焊的工艺参数厚度/mm焊速/(cm/s)缝宽/mm深宽比功率/kw对接焊缝321不锈钢(1Cr18Ni9Ti)全焊透5全焊透5部分焊透5517-7不锈钢(0Cr7Ni7A1)全焊透5302不锈钢(1Cr18Ni9)全焊透5全焊透5全焊透——16因康镍合金600全焊透5全焊透5镍合金200全焊透5蒙乃尔合金400全焊透5工业纯钛全焊透5全焊透5低碳钢——搭接焊缝镀锡钢全焊透5302不锈钢(1Cr18Ni9)部分焊透5部分焊透5全焊透5角缝焊321不锈钢(1Cr18Ni9Ti)————5端接焊缝321不锈钢(1Cr18Ni9Ti)————5————5————517-7不锈钢(0Cr17Ni7A1)————5因康镍合金600————5————5————5镍合金200————5蒙乃尔合金400激光深熔焊接的主要工艺参数激光焊接技术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。如果激光功率低于此阈值,工件*发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。(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**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,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,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。耀杰激光焊接设备:我们更专业。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。激光焊接技术光束焦斑光束斑点大小是激光焊接的更重要变量之一,因为它决定功率密度。但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。更简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。激光焊接技术材料吸收值材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中更重要的是吸收率。影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态。激光焊接主要原理是通过高能量使材料融化后进行焊接。南京激光焊接设备值得推荐
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激光所具有的这种热点使其非常适合于印刷电路板一类的电子器件的焊接,激光能在电子器件上非常小的区域内产生很高的平均温度,而接头以外的区域则基本不受影响。属于熔融焊接,以激光束为能源,冲击在焊件接头上。激光束可由平面光学元件(如镜子)导引,随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。激光焊接属非接触式焊接,作业过程不需加压,但需使用惰性气体以防熔池氧化,填料金属偶有使用。激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊,实现大熔深焊接,同时热输入量比MIG焊大为减小。激光焊接技术激光焊接的特点编辑首先,激光焊接可将入热量降到更低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦更低。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更低。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。其次,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)。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,可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。另外。南通大型激光焊接设备值得推荐