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激光焊接技术的优缺点

来源:admin 时间:2022-11-22 13:22 点击:

    青岛激光焊接优点:
    (1)焊件位置需非常准确,务必在激光束的聚焦范围内。
    (2)焊件需使用夹治具时,须确保焊件的终位置需与激光束将冲击的焊点对准。
    (3)大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件,生产线上不适合使用激光焊接。
    (4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变。
    (5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。
    (6)能量转换效率太低,通常低于10%。
    (7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。
    (8)设备昂贵。为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用焊接方法,提出了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺措施如激光填丝焊(可细分为冷丝焊和热丝焊)外加磁场辅助增强激光焊、保护气控制熔池深度激光焊,激光辅助搅拌摩擦焊等。
    (1)功率密度,功密度是激光加工中关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微少日间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功感密度对干材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。
    (2)激光脉中波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有 60~98%的激光能量反射而损失掉,目反射索有表面温度变化,在一个激光脉冲作用期间内,金属反射流的变化很大。
    (3)激光脉中宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数
    (4)离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中 心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀,离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位干工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压葵汽,并以高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中 心形成凹陷,当负离焦时,材料内部功态密度比表面还高,易形成更强的熔化。汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦。
    焊接薄材料时,宜用正离焦。
    激光焊接的缺点为:
    焊道凝固较为快速,可能存在气孔及脆化的缺陷。
    由于飞溅大,穿透焊的焊缝相对于钎焊更粗糙,但是强度比普通点焊要强得多。
    与其他焊接方法相比较,激光器及其相关系统的成本较高,前期一次性投资较大。
    激光埴丝焊工艺控制比较困难,激光埴丝焊属于熔焊 ,聚焦光斑分别照射到工件上和焊丝上。
    熔池较小,要使不断送进的焊丝均匀熔化,光丝的相对位置的准确控制非常重要。
    激光焊接由干激光聚焦光斑尺寸小,焊缝窄,对一件装配精度要求高。焊件位置须非常准确,要求光束在工件上的位置不能有显著偏移,务必在激光束的聚焦范围内。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺陷。

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