激光焊接加工是利用高辐射强度的激光束,经光学系统聚焦后,形成一定的功率密度,将不同工件进行加热熔化,使之结合在一起。熔化现象能否产生和产生的强弱程度,主要决定于激光作用于材料表面的时间、功率密度和峰值功率。控制上述各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。
 
     
 

传统的焊接方法有电阻焊、氩弧焊、电子束焊、等离子焊等。

  • 电阻焊: 它用来焊接薄金属件。工件在两个电极间夹紧,通过大的电流熔化电极接触的表面,即通过工件电阻发热来实施焊接。工件易变形,电阻焊通过接头两边焊合,而激光焊只从单边进行。电阻焊所用电极需经常维护以清除氧化物和粘连着的金属,激光焊接薄金属搭接接头时,并不接触工件。再者,光束还可进入常规焊难以焊及的区域,焊接速度快。
  • 氩弧焊:使用非消耗电极与保护气体,常用来焊接薄工件,但焊接速度相当慢。并且,热输入比激光焊大很多,易产生变形。
  • 等离子焊: 与氩弧类似,但其焊炬会产生压缩电弧,以提高弧温和能量密度,它比氩弧焊速度快、熔深大,但逊于激光焊。
  • 电子束焊: 它靠一束加速高能密度电子流撞击工件,在工件表面很小面积内产生巨大的热,形成“小孔”效应,从而实施深熔焊接。电子束焊的主要缺点是需要高真空环境以防止电子散射,设备复杂,焊件尺寸和形状受到真空室的限制,对焊件装配质量要求严格。非真空电子束焊也可实施,但由于电子散射而聚焦不好影响效果。
    电子束焊还有磁偏移和X射线问题。由于电子带电,会受磁场偏转影响,故要求电子束焊工件前进行去磁处理。X射线在高压下特别强,需对操作人员实施保护。激光焊则不需真空室和焊前去磁处理,它可在大气中进行,也没有防X射线问题,可在生产线内联机操作,也可焊接磁性材料。

激光焊接的主要优点是:

  1. 速度快、深度大、变形小。
  2. 能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。
  3. 可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。
  4. 激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。
  5. 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
  6. 可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来, 在yag激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
  7. 激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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