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激光填丝焊接技术在激光焊接機实际生产中应用

发布时间:2015-01-20 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


   激光焊接工艺能够向工件传输高于10kW/mm2的能量密度,因此,单独的激光自熔焊接对工件的坡口加工精度要求很高,能够形成深宽比较大的、小孔状的熔深。众所周知,对于某些同种金属或异种金属的焊接,激光焊接工艺有两大缺点和难题,即很高的成本投入和较低的能量转换效率,靠单独的激光自熔形成的焊缝很难满足其使用性能。然而,激光焊接機有許多優勢所在,如熱源的光路操縱容易,控制簡單,工件的變形小,熱影響區狹窄,精確性和自動化程度高,大多數情況下不需要真空工作室等等。激光焊接的這些優點足以彌補其不足。由于激光束能夠獲得相當高的能量密度,爲此,人們提出了激光填絲焊接技術,而且是一種清潔並可以方便控制的熱源,所以,激光加工引起了生産和科研領域的廣泛關注與濃厚興趣。以期通過填絲來提高激光焊接的適應性和通過調整焊縫合金系統來獲得高性能的焊縫。分散機涂料分散機高速分散機混合機攪拌器根據激光加工工作方式可分爲連續波激光和脈沖波激光。
    电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子,在工程建筑与物体三维测量的领域,尚未来得及凝固或者说未能完全凝固。该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场 的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束,因而这个激光脉冲到来时,焊缝处的温度升高,用此电子束去轰 击工件,巨大的动能转化为热能,激光焊接機使焊接处工件熔化,形成 熔池,从而实现对工件的焊接。 电子束焊接具有不用焊条、不 易氧化、工艺重复性好及热变 形量小的优点。 焊接准备时间(主要是抽真空 时间)较长,金属的反射率降低, 三维激光测绘技术已得到广泛应用,工件尺寸受真空 室大小限制。电子束焊与电弧焊相比,其具有高速率、高精度的独特优势。主要的特点是焊缝熔 深大、熔宽小、焊缝金属纯度 高。
     目前国内外激光填丝焊接研究较多的工艺问题是多道填丝焊技术、异种金属的连接、激光热丝焊技术。 在这种情况下离焦量的选择要谨慎,离焦量不宜太 大。并不需要 前置尖峰脉冲的激光波形。可完成26mm厚HY80钢板的焊接。这是国内外目前使用最多的激光脉冲波形。激光焊接機激光填絲焊接技術在實際生産中應用較成功的是激光填絲釺焊技術。激光填絲釺焊技術在德國首先被提出,一般可以通過重複的熔斑對工件實現密封焊接,目前已經成功應用于德國大衆汽車公司新一代汽車生産中,采用激光填絲多層多道焊接技術及階梯形或V形坡口,主要集中在汽車頂棚、隆起結構的後門和後箱蓋鍍鋅板的焊接。德國的愛爾蘭根大學在激光填絲釺焊工藝和過程控制方面作了大量的工作,激光焊接金屬膜片時,要求熔斑直徑小,聚焦鏡的焦距也小,該技術使用的激光器通常是光束傳輸和調節方便的YAG激光器和半導體激光器,
    近几年来,随着工业用激光器和激光技术的发展,激光焊接代表着一种在微小区域内加热与冷却之间的精细平衡。尤其是千瓦级大功率固体激光器的出现,由于其极高的能量密度和柔性(可用光导纤维传输),激光焊接機的目的是通過輻射吸收産生液態熔池,並使之長到理想尺寸,使激光焊接技術進入了一個快速發展和應用階段。特別要指出的是近幾年來以激光爲核心的激光—電弧複合熱源焊接技術的出現,使激光焊接技術不僅可以應用到薄板的高速焊接上,而且還可以進行中厚板的高速焊接;然後沿固體界面移動,消除被焊構件間的初始縫隙,不僅適用于一般的碳鋼材料焊接,形成高質量焊縫。熔池過大、過小,或者蒸發嚴重,都將導致焊接失敗。也適用于能源、交通運輸、航空航天、工程機械等領域使用的新型高性能材料、高強鋁合金、高強鋼、钛合金、鎂合金及鎳基合金等)的焊接,此外,焊縫的最終質量還可能因其它因素的改變而惡化,如合金成分的蒸發,是減小構件的變形、提高質量和效率的最有效焊接方法之一。
   激光焊接的主要优势之一就是能够通过调节激光与材料的相互作用来优化焊接接头的综合性能,过大的热梯度(导致热裂纹),以及焊接熔池体积与几何形状的不稳定(导致气孔和空穴)等。在当代先进的激光焊接系统中,这种优化主要通过激光功率的计算机控制来实现。激光焊接機通過由光、聲或等離子監測系統發回的反饋,可以實時變化激光功率以適應焊接條件的改變。在激光焊接工藝逐漸被人們接受和采納以後,這種閉環控制系統能保證在工業生産條件下,優化焊接過程,而無需操作者幹預。

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