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激光焊接 || 钣金制造的利器

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激光焊接 || 钣金制造的利器

发布日期:2021-12-23 15:27:14 作者: 点击:

 激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺,其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质(如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等),使其在谐振腔中往复振荡,从而形成受激辐射光束,当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,在温度达到材料熔点时便可进行焊接。


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与其它传统焊接技术相比,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,Z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。

                      激光焊接的缺点是:    

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寸小,焊缝窄,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。





应用领域


 汽车制造:

      汽车制造的规模化发展已成为一个重要趋势,在汽车制造业中,激光拼焊技术是Z成功、效益Z明显的一项连接技术。世界上著名的汽车公司都采用激光拼焊技术,应用在越来越多的汽车结构件中,例如车门内板、保险杠和中立柱,以及前纵梁、减震器支座和横梁等重要部件。激光焊接技术的广泛应用,使得焊接环节的工作效率大大提高,从而达到汽车制造过程中优化效率的目的。这种焊接技术的兴起在20世纪80年代,克莱斯勒公司、通用公司、福特公司等Z先将激光焊接技术应用到汽车制造中,而激光焊接技术带来的高效率、高质量、低成本,成为美国汽车制造技术在世界领先地位的保障。随着新型镁、铝等材料在汽车制造中的应用,对于焊接技术的要求也越来越高,激光焊接技术不但可以减少镁、铝化合物的产生,延长使用寿命,满足功能要求,同时也兼顾了美观。





 船舶:

      20世纪90年代中期,激光以重工业制造工具的身份被应用到造船领域。随着大型舰船制造工艺变革的逐步深入(从铆接转变成焊接),焊接工艺、焊接方法、焊接设备也随之发生改变,即传统的气焊、电弧焊接已逐步被激光焊接所取代,此外船舶设计与造船材料也随着造船技术的进步而发生着重大变化。目前欧洲某些大型船厂开始大量引进激光加工技术,其中激光加工技术是指大功率激光焊接技术(功率>10 kW)及激光切割技术,同时开发大量的大功率光纤激光工业加工设备。船舶由很多部分组成,适合进行激光焊接的部位主要是船舶甲板和舱壁。

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 生物医学:

      在生物组织方面,采用激光焊接技术将输卵管与血管的成功连接起来,促使世界范围内各种生物组织的成功焊接与技术推广;在神经方面,激光波长、计量、胆总管等部分的成功焊接表明激光焊接技术在此方面亦发挥了较大的功效;在激光焊接缝合方面,其具有吻合速度快、愈合无异常反应等特点。 


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