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【基本原理】
应用激光器产生的波长为 1.06μm 的脉冲激光经过扩束、反射、聚焦后辐射加工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过数字化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,从而实现对被加工件的激光焊接。
按照激光束的输出方式的不同,可以将激光焊接分为脉冲激光焊接和连续激光焊接。
按照激光焊接时焊缝的形成特点,又可分为热传导焊接和深熔焊接
前者激光功率低,熔池形成时间长,且熔深浅,多用于小型零件的焊接
后者激光功率密度高,激光辐射区金属熔化速度快,在金属熔化的同时伴随着强烈的汽化,能获得熔深较大的焊缝(可达12:1)
A)热传导焊接的过程:
焊件结合部位被激光照射,金属表面吸收光能而使温度升高,升温达到熔点而融化成液体,很快凝固后,两部分的金属熔接焊在一起。
B)激光深熔焊
激光束作用于金属表面,当金属表面上的功率密度达到10^7W/c㎡以及以上,这个数量级的入射功率密度可以在极短的时间内使加热区的金属汽化,从未在液态熔池中形成一个小孔,,称之为匙孔。光束可以直接进入匙孔内部,通过匙孔的传热,获得比较大的焊接熔深。
激光深熔焊具备以下特点:大深宽比;小热传输;高致密性;强固焊缝;非接触、大气焊接过程
激光焊接质量主要有两个方面:
1)焊接的内在质量。包括拉力、熔深、气密性、裂纹和强度等检测指标
2)焊接的外观质量:包括焊缝的光洁度、均匀性和缝宽等。
【核心优势】 光电转换效率高,稳定性高,体积小,配置高
环保焊接,工艺简便,易于与计算接数控系统或机械手、机器人配合,实现自动焊接,生产效率高
激光模式好,光斑均匀,焊接热影响区域小,变形小
焊点焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理工序,焊后材料韧性至少相当于母体材料
能量高度集中,能够焊接的材料十分广泛。高熔点、难熔难焊的材料如钛合金、
铝合金等金属以及非金属、半导体及陶瓷等均可用激光焊接工艺
高精度XY工作台,采用进口伺服控制系统,可选配旋转工作台,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊。
可增加电流实时反馈控制系统和功率实时反馈控制系统,使激光能量更加稳定。也可增加3D摄像跟踪系统(适时引导焊头),进行精细尺寸的加工。
【适用范围】
适用材质:模具钢;碳钢及普通合金钢;金属及其合金(具体取决于杂质含量、是否镀层和抛光,间隙等因素)
目前激光焊接已在汽车、电子、通讯、国防 、仪表、机电、钢铁、船舶、轻工业、医疗仪器以及其他许多行业中得到了广泛的应用。