| chen1210 |
2010-08-21 17:40 |
高功率激光焊接的應(yīng)用與發(fā)展
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。其原理是將高強(qiáng)度的激光輻射至金屬表面，通過(guò)激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。由于激光焊接具有速度快、深度大、變形小、節(jié)能環(huán)保等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現(xiàn)，開(kāi)辟了激光焊接的新領(lǐng)域，獲得了以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔焊接，在機(jī)械、汽車、鋼鐵等工業(yè)部門獲得了日益廣泛的應(yīng)用。 x9 YQd69
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激光焊接設(shè)備裝置簡(jiǎn)單且能在室溫或特殊條件下進(jìn)行，例如，激光通過(guò)電磁場(chǎng)，光束不會(huì)偏移；激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊，并能通過(guò)玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。 Im;%.J
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激光聚焦后，功率密度高，在用高功率激光器焊接工件時(shí)，深寬比可達(dá) 5:1，最高可達(dá) 10:1。可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對(duì)異性材料施焊，效果良好。例如，金剛石鋸片，用激光將基材（65Mn）和高強(qiáng)超硬的人造金鋼石焊接，使這種鋸片壽命、價(jià)值倍增。 K1@ Pt}
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可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑，且能精密定位，可應(yīng)用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的微、小型元件的組焊中。例如，集成電路引線、鐘表游絲、顯像管電子槍組裝、手機(jī)電池的封焊等由于采用了激光焊，不僅生產(chǎn)效率大大提高，且熱影響區(qū)小，焊點(diǎn)無(wú)污染，大大提高了焊接的質(zhì)量。 J ?o
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可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠(yuǎn)距離焊接，具有很大的靈活性。尤其是近幾年來(lái)，采用光纖傳輸技術(shù)，使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣與應(yīng)用。 TUfj\d,
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激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。 sh
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20世紀(jì)80年代中期，激光焊接作為新技術(shù)在歐洲、美國(guó)、日本得到了廣泛的關(guān)注。1985年德國(guó)蒂森鋼鐵公司與德國(guó)大眾汽車公司合作，在Audi100車身上成功采用了全球第一塊激光拼焊板。90年代歐洲、北美、日本各大汽車生產(chǎn)廠開(kāi)始在車身制造中大規(guī)模使用激光拼焊板技術(shù)。目前，無(wú)論實(shí)驗(yàn)室還是汽車制造廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，均證明了拼焊板可以成功地應(yīng)用于汽車車身的制造。 }zGx0Q
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隨著工業(yè)激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)激光加工技術(shù)的要求越來(lái)越高，激光技術(shù)已從單一應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)向多元化應(yīng)用，激光加工方面不再是單一的切割或者焊接，市場(chǎng)對(duì)激光加工要求切割和焊接一體化的需求也越來(lái)越多，激光切割和激光焊接的切焊一體化激光加工設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。 B|m)V9A%-
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近年來(lái)，我國(guó)在大功率激光的研制方面取得了巨大的成果，所研制的激光器功率已達(dá)到并超過(guò)了萬(wàn)瓦級(jí)，形成了激光焊接、切割、打孔、表面處理、合金化、熔覆、快速成型制造、直接成型、光刻等十幾種應(yīng)用工藝，在汽車、電子、航空航天、機(jī)械、冶金、鐵道、船舶等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一些著名高校、院所激光焊接及切割設(shè)備及工藝研究力量不斷加強(qiáng)，如，北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院、上海交通大學(xué)閔行新校區(qū)激光制造實(shí)驗(yàn)樓、華中科技大學(xué)激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華工激光等。 wtS*-;W
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未來(lái)5年，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)激光焊機(jī)研究。大功率CO2 、YAG激光焊接切割設(shè)備、激光—電弧復(fù)合焊設(shè)備的研究是重要的發(fā)展方向，這些先進(jìn)技術(shù)設(shè)備是我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際中急需的設(shè)備。擴(kuò)大其在軍事、航空航天、汽車制造、艦船等領(lǐng)域的應(yīng)用，部分替代進(jìn)口產(chǎn)品和傳統(tǒng)焊接工藝（電阻點(diǎn)/縫焊、弧焊）。 hU$a Z
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激光焊接作為一種高質(zhì)量、高精度和高速度的先進(jìn)焊接法,已引起了廣泛關(guān)注.激光焊接研究開(kāi)發(fā)已掀起高潮,激光焊接成為最有朝氣的焊接方法之一。
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