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激光焊接加工領域的走向

2020-09-04

人們在廣泛應用激光焊接技術的同時,亦不斷對其進行深入的研究,針對其存在的缺點,行使其他熱源的加熱性能來改善激光對工件的加熱,在保持激光加熱優點的基礎上,從而把激光與其他熱源一起進行複合熱源焊接,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應熱源複合焊接以及雙激光束焊接等。在新裝備、新材料、新技術和新工藝層出不窮、不斷更新的時代,生產者不僅要打聽激光焊接的特性、優點和要求,還應認識到此平台的諸多創新和未來趨勢,隻有這樣才能把握技術流行趨勢,才能時候走在時代的前沿。

激光焊接加工在選定激光功率波形時,一般來講,在輸出相同的激光能量的前提下,脈寬越寬,焊斑越大;激光功率波形峰值功率越高,焊斑越深。

當前來沒有一套完整的激光功率波形的設置方法,用戶可在使用過程中逐步摸索,探尋適合自己產品的激光功率波形。

激光焊接加工的選定,對批量加工成品率影響至關重要;因此,用戶在條件許可的前提下,可盡量采用激光功率及時負反饋焊接機來進步產品的優良率。

激光焊接加工

采用激光功率負反饋控製的激光焊接加工很容易實現激光功率的波形控製,實際上,對於不同的材料,采用不同的激光功率波形,可以使焊接效果更加精美,偶然乃至采用傳統方式焊接不了的材料也可以通過改變激光功率波形而得到比較好的焊接效果。

由於激光焊接加工具有焊接熱輸入低,焊接受熱區域影響小和不易變形等特點,因而在鋁合金焊接平台受到格外的重視。但另一方麵,由於其本身所存在的缺陷,導致激光焊接加工存在著三大焊接難點。辣麽該如何巧妙解決呢?

焊接難點一、對材料的激光吸收率低

a)采取適當的表麵預處理工藝。比如說砂紙打磨、表麵化學浸蝕、表麵鍍等預處理措施。增加材料對激光的吸收率。

b)減小光斑尺寸,增加激光功率密度。

c)改變焊接結構,使激光束在間隙中形成多次反射。便於鋁合金焊接

焊接難點二、易產生氣孔和熱裂紋

1) 經過多次焊接試驗和研究發現,在焊接過程中調整激光功率波形,可以減少氣孔不穩定塌陷,改變激光束照射的角度以及在焊接中施加磁場作用,都可以減少焊接時產生的氣孔。

2)在使用YAG激光器時,可以通過調整脈衝波形,控製熱輸入,以減少結晶裂紋。

焊接難點

三、焊接過程中,焊接接頭力學性能下降

由於激光焊接加工產生的氣孔不穩定,導致焊接接頭的力學性能。鋁合金主要包括Zn、Mg 、Lv三種元素.在焊接時。鋁的沸點均高於其他兩種元素的沸點。所以在鋁合金元素焊接時可以加入一些低沸點合金元素,有利於小孔的 形成,焊接的牢固性。

鋁合金激光焊接加工的高效率使得人們對它的發展前景非常期待。因此有研究學者不斷研發出激光-電弧符合工藝、雙焦點技術等新型技術,來改善焊接過程的穩定性,進步焊縫質量。


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