激光焊接机有哪些优点适合焊接哪些金属(激光焊接机有哪些优点适合焊接哪些金属材料)
激光焊接机主要应用的领域有哪些?有什么优势吗?
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。高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。
与其它焊接技术相比,激光焊接的主要有以下几个优点:
1、速度快、深度大、变形小
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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
7、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。
[img]激光焊机的优缺点??适用于哪些领域?
激光焊机针对模具和金属工件的磨损、划伤、针孔、裂纹、缺损变形、硬度降低、砂眼等缺陷进行沉积、封孔、补平等修复功能。
主要优点:
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
激光焊接在工业中的应用
(1)激光焊接在国外汽车工业中的应用
1) 白车身激光焊接
汽车工业中的在线激光焊接大量用在白车身冲压零件的装配和连接上。主要应用包括车顶盖激光焊、行李箱盖激光钎焊及车架激光焊接。
另一项比较重要的车身激光焊接应用,是车身结构件(包括车门、车身侧围框架及立柱等)的激光焊接。采用激光焊的原因是可提高车身强度,并可解决一些部位难以实施常规电阻点焊的难题。
2) 不等厚激光拼焊板
车身制造采用不等厚激光拼焊板可减轻车身重量、减少零件数量、提高安全可靠性及降低成本。
3) 齿轮及传动部件焊接
20世纪80年代末,克莱斯勒公司的Kokomo分公司购进九台6kWCO2激光器,用于齿轮激光焊接,生产能力提高40%。90年代初,美国三大汽车公司投入40多台激光器用于传动部件焊接。奔驰公司经研究利用激光焊接代替电子束焊接,因为前者焊缝热影响区小。美国福特汽车公司用4。7kWCO2激光器焊接车轮钢圈,钢圈厚1mm,焊接速度为2。5m/min。该公司还采用带有视觉系统的激光焊接机,将六根轴与锻压出来的齿轮焊在一起,成为轿车自动变速器的齿轮架部件,生产率为200件/h。
(2) 光纤激光焊在造船及海洋工程方面的应用
许多轮船都是先制造出许多独立的局部组件结构单元,再在水中的船台上一个个进行组装。采用激光焊技术制造海洋建筑物局部组件非常合适,因为它结合了焊接切割自动化技术与激光技术。与弧焊方法相比,采用该技术可以大大提高生产率。
造船中,采用光纤激光技术,可以无需进行焊接边缘预处理和焊前或焊后热处理就能将部件焊接在一起。与弧焊相比,激光焊的焊接接头窄,热影响区小,而且没有传统弧焊方法中出现的由于弧吹或电极磨损引起的焊接缺陷。所以,接头采用光纤激光焊,可以实现新的焊接结构设计,这在以前是不可能实焊接接头比弧焊焊接接头更加经济, 质量更好。
(3) 激光焊在飞机制造中的应用
激光束焊具有能量密度高,热影响区小,空间位置转换灵活,可在大气环境下焊接,焊接变形极小等优点。它主要应用于飞机大蒙皮的拼接以及蒙皮与长桁的焊接,以保证气动面的外形公差。另外在机身附件的装配中也大量使用了激光束焊接技术,如腹鳍和襟翼的翼盒,结构不再是应用内肋条骨架支撑结构和外加蒙皮完成,而是应用了先进的钣金成形技术后,采闲激光焊接技术在三维空间完成焊接拼合,不仅产品质量好,生产效率高,而且工艺再现性好,减重效果明显。
激光焊也多见于薄壁零件的制造中,如进气道、波纹管、输油管道、变截面导管和异型封闭件。这些零件的传统焊接方法多采用微弧等离子弧焊,或者是小电流钨极氩弧焊。随着钛合金材料的大量使用,即便采用了这些低线能量的焊接技术,仍然由于薄壁材料引起的焊接变形超出公差范围和焊接缺陷的无法修复等原因,导致传统焊接工艺面临淘汰的命运。激光束焊接配以局部保护措施,非常适合焊接薄壁钛合金壳体零件。
(4)复合激光焊的应用
复合激光焊技术结合了激光焊和传统气体保护焊(GMAW)两者的优点,激光焊能在较小的热输入量和小的焊接热影响区(HAZ)情况下获得较大的熔深;所附加的气保焊(GMAW)可以大大扩展接头根部间隙的大小,改善表面状态和杂质的允许量;提高根部间隙填充和成形质量以及加强对焊接冶金的控制。
(5) 激光焊在医学上的应用
激光焊是用激光来加热, 所以它可以穿透透明介质, 能够焊到透明介质容器的里边去。这是其他焊接方法难以做到的。这种方法也被利用到医学里边,比方讲我们有些患者视网膜脱落,视网膜是在眼球的后面,视网膜脱落以后眼睛就会失明。利用激光的办法,透过眼球焊到眼球后面,把这个视网膜和眼球焊起来。这个已经是很成功的手术了;
使用激光焊接机的好处?
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、激光可精确控制,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
激光焊接有哪些优点
激光焊接有哪些优点
激光焊接有哪些优点,相信大家在生活中都会见过很多的焊接方法,那么大家也多多少少了解过激光焊接在生活中的作用,其实激光焊接不仅是偶遇很多的作用,而且对比普通的焊技术还有很多的优点,那么激光焊接有哪些优点?
激光焊接有哪些优点1
激光焊接与其它焊接技术相比,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。(最小光斑可以到0、1mm)
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,及光纤连续激光器的普及使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用,更便于自动化集成。
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。
但是,激光焊接也存在着一定的局限性:
1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。
2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。
激光焊接有哪些优点2
1、激光光束质量好
激光聚焦后,功率密度高。高功率低阶模激光聚焦后,焦斑直径小。
2、激光焊接速度快,深度大,变形小。
由于功率密度高,在激光焊接过程中在金属材料中形成小孔,激光能量通过小孔传递到工件深部,横向扩散较少。因此,激光束扫描过程中材料融合深度较大。速度快,单位时间焊接面积大。
3、激光焊接特别适用于焊接精密敏感零件
由于激光焊接机焊接纵横比大,比能量小,热影响区小,焊接变形小,特别适用于焊接精密和热敏零件,可消除焊后修正和二次加工。
4、激光焊接机灵活性高
激光焊接机可实现任意角度焊接,可焊接难以接近的部位;可焊接各种复杂的焊接工件和形状不规则的大型工件。实现任意角度焊接具有很大的灵活性。
5、激光焊接可以焊接难焊接的.材料
激光焊接不仅可用于多种异质金属材料之间的焊接,还可用于钛、镍、锌、铜、铝、铬、铌、金、银等金属及其合金、钢、可伐合金等。合金材料之间的焊接。
6、激光焊接机人工成本低
由于激光焊接时的热输入极低,焊后变形量很小,可以达到表面非常漂亮的焊接效果,因此激光焊接的后续处理很少,可以大大减少或消除巨大的抛光和整平工序上的人工。
7、激光焊接机操作简单
激光焊接机焊接设备简单,操作过程简单易学,上手容易。对工作人员的专业性要求不高,节省人工成本。
8、激光焊接机安全性能强
高安全焊嘴只有在接触金属时才触动开关才有效,并且触摸开关具有体温感应。
专用激光发生器在操作时有安全注意事项,操作时需佩戴激光发生器防护眼镜,以减少对眼睛的伤害。
9、激光焊接机的工作环境多种多样
激光焊接机可用于各种复杂的工作环境,可在常温或特殊条件下进行焊接。例如,激光焊接在很多方面都类似于电子束焊接。其焊接质量略逊于电子束焊接,但电子束只能在真空中传输,因此焊接只能在真空中进行,而激光焊接技术可以更先进。用于广泛的工作环境。
10、焊接系统高度灵活,易于实现自动化。
但是,激光焊接机也有一定的局限性。由于激光假期相关系统成本较高,一次性投资成本会更高。此外,激光焊接机还要求焊件安装精度高,要求光源在商品工件上的位置不能有明显偏差。
激光焊接有哪些优点3
优点
1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度,加热速度快,可实现深熔焊和高速焊。由于激光加热范围小,在同等功率和焊接厚度条件下,焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。
2、激光能发射、透射,能在空间传播相当距离而衰减很小,可进行远距离或一些难以接近部位的焊接;激光可通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。
3、一台激光器可供多个工作台进行不同的工作,既可用于焊接,也可用于切割、合金化和热处理,一机多用。
4、激光在大气中损耗不大,可以穿过玻璃等透明物体,适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响,不存在X射线防护,也不需要真空保护。
5、可以焊一般焊接方法难以焊接的材料,如高熔点金属等,甚至可用于非金属材料的焊接,如陶瓷、有机玻璃:焊后无需热处理,适合于某些对热输入敏感材料的焊接。
缺点
1、 等离子屏蔽问题。在激光焊接中母材受热熔化、汽化形成深熔小孔时,孔中充满金属蒸汽,金属气体与激光作用形成等离子云。等离子云吸收和反射性很强,降低金属材料对激光的吸收率,使激光的能量利用率降低。此外等离子云强烈时还可能对激光产生负透镜效应,严重影响激光束的聚焦效果。
2、 桥接性差,焊缝装夹精度要求高。激光光斑直径很小,热作用区小,桥接能力很差,对焊缝接头对准的平整度和精度要求很高。
采用激光焊接时焊缝的缝隙宽度不能大于0、2mm,否则激光透过缝隙太多,能量损失很大。同时接头两侧平整度太差时会发生焊接错位,将严重影响焊接质量。这一方面对激光接头的准备提出了很高的要求,另一方面要求装夹精确,对装夹的技术要求高,这都增加了工艺要求和焊接成本。在工业适用化上的技术难度较大。
3、 焊缝的硬度高,焊接热裂纹倾向大。激光焊接时功率密度很大,热作用区域很小,而热输入量小,所以焊接区域会产生很高的峰值温度和温度梯度,焊缝熔化金属快速凝固收缩,这会带来两方面的影响:一是焊缝的硬度很高,有时可能大大高于母材,这在诸如船舶等特殊工业中的应用有所限制;二是对于某些金属零件特别是经过深加工后存在高机械应力的金属焊接后工件热裂纹倾向大。
4、 凹陷及气孔问题。激光焊接过程一般不采用添加填充材料,由于母材端面存在间隙、深熔小孔内金属受热汽化,焊接后焊缝处有时会存在凹陷。焊速高时焊接所形成的金属蒸气来不及从焊缝里跑出,残留在快速熔化凝固后的焊缝里,也会形成气孔。
5、 对高反射金属如铝、铜等的焊接十分困难。铝铜及其合金对激光的反射非常高,起始的反射率高达90%以上,激光能量大部分被反射,难以形成深熔焊的小孔。
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