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的在線加工。隨著激光設備和加工技術的發展,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焊和穿透焊2種。目前全球的激光應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、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。
激光焊接機與其他焊接技術比較,主要優點是:
(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。激光束經聚集后可獲得很小的光斑,能精密定位,可應用于大批量自動化生產,不僅生產效率大大提高,且熱影響區小,焊點無污染,大大提高了焊接的質量。
(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,無需屏蔽或真空環境,對工業化規模生產意義很大。
(5)通過激光送絲焊接和激光送粉焊接等新工藝技術,實現激光產業化應用,開拓了激光焊接新的應用領域。
(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激光加工技術中采用了光纖傳輸技術,使激光焊接技術獲得了更廣泛的推廣與應用。
總之,激光焊接有如下優勢: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;低定位精度適于產業化生產。主要應用于軍工企業、食品工業、化學工業、石化工業。
4激光焊接的典型應用
4.1激光焊接汽車用大板拼接的應用
為了滿足汽車行業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此類部件的激光焊接應用。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
激光焊接齒輪的工藝從根本上改變了傳統的設計和制造理念,為齒輪箱體類部件的加工提供了更好的經濟性和更為緊湊的結構。使用激光焊接齒輪工藝,需要先加工整個環狀長齒圈,然后截成若干個齒圈,再分別根據齒輪箱的要求焊在傳動軸上。
5結束語
激光加工技術已在眾多領域得到廣泛應用,隨著激光加工技術、設備、工藝研究的不斷深入,將具有更廣闊的應用前景。
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