激光焊接是一種高速度、非接觸、變形極小的焊接方式,非常適合大量而連續(xù)的在線加工。隨著激光設(shè)備和加工技術(shù)的發(fā)展,激光焊接能力也在不斷增強。目前,使用4kW的C02激光器焊接1mm的板材,焊接速度高達20m/min,例如,汽車行業(yè)的轎車箱底的大板拼接焊接工作等。激光焊接的方式主要有傳導(dǎo)焊和穿透焊2種。目前全球的激光應(yīng)用主要以穿透焊為主。近些年來,高功率萬瓦級激光器在機械、汽車、鋼鐵等工業(yè)部門獲得了日益廣泛的應(yīng)用。
激光焊接機與其他焊接技術(shù)比較,主要優(yōu)點是:
(1)激光焊接速度快,焊縫深寬比很大(可達5～10) ,變形小。
(2)適合于精密件、箱體件和有密封要求焊接件的加工。激光束經(jīng)聚集后可獲得很小的光斑,能精密定位,可應(yīng)用于大批量自動化生產(chǎn),不僅生產(chǎn)效率大大提高,且熱影響區(qū)小,焊點無污染,大大提高了焊接的質(zhì)量。
(3)激光焊縫機械性能好,一般焊縫的機械性能均強于母材。
(4)焊接時,無需屏蔽或真空環(huán)境,對工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)意義很大。
(5)通過激光送絲焊接和激光送粉焊接等新工藝技術(shù),實現(xiàn)激光產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,開拓了激光焊接新的應(yīng)用領(lǐng)域。
(6)可焊接難以接近的部位,實施非接觸遠距離焊接。尤其是近幾年來,在YAG激光加工技術(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更廣泛的推廣與應(yīng)用。
總之,激光焊接有如下優(yōu)勢:高強度,超長壽命;高焊接速度,效率高;搭接接口工藝簡單,廢品率低;低定位精度適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。主要應(yīng)用于軍工企業(yè)、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石化工業(yè)。
4激光焊接的典型應(yīng)用
4.1激光焊接汽車用大板拼接的應(yīng)用
為了滿足汽車行業(yè)對寬幅鋼板和特殊功能鋼板的需求,通過激光焊接進行大板拼接,滿足汽車廠大型三維功能沖壓件的要求。全球汽車制造商都已實現(xiàn)此類部件的激光焊接應(yīng)用。例如,奔馳、寶馬大眾、通用、豐田、歐寶SAAB、戴姆勒一克萊斯勒等眾多公司都早已應(yīng)用。可以把1m寬的冷軋鋼板,通過激光焊接,拼成2m寬的鋼板。
4.2激光焊接在齒輪加工方面的應(yīng)
激光焊接齒輪的工藝從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計和制造理念,為齒輪箱體類部件的加工提供了更好的經(jīng)濟性和更為緊湊的結(jié)構(gòu)。使用激光焊接齒輪工藝,需要先加工整個環(huán)狀長齒圈,然后截成若干個齒圈,再分別根據(jù)齒輪箱的要求焊在傳動軸上。
5結(jié)束語
激光加工技術(shù)已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,隨著激光加工技術(shù)、設(shè)備、工藝研究的不斷深入,將具有更廣闊的應(yīng)用前景。
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