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详解激光焊接工艺

  2020-08-28         Chris         8586

激光属于非接触式加工,无切削刀具,无机械应力,无刀具磨损和更换、拆卸问题,可缩短加工时间;激光头焊接不需要焊接和填充材料

加工特点

1. 非接触式加工

激光属于非接触加工,无切削刀具、无机械应力、无刀具磨损和更换、拆卸问题,可缩短加工时间;激光头焊接不需要焊接和填充材料,还需要深熔焊净化。其效果是杂质含量低,纯度高。对于高速焊接和高速切割,聚焦激光束的功率密度高达每平方厘米106 ~ 1012瓦。利用光的惯性,可以在高速焊接或切割时快速停车和启动。

 

2. 加工材料受热影响的面积很小

被激光束照射的物体表面是一个局部区域。虽然处理部分温度高,产生的热量大,但处理周期快,受热面积小,几乎没有未辐照部分受到影响。在实际热处理、激光切割头切割和激光焊接头焊接过程中,工件基本没有变形。激光头加工的这一特点,已成功地应用于局部热处理和管道焊接。

 

3.灵活加工

激光光束易于聚焦、发散和定向,容易获得不同的光斑尺寸和功率,以适应不同的加工要求。通过调整外部光路系统来调整光束的方向,与数控机床和机器人连接,形成各种加工系统,可用于加工复杂工件。激光头处理不受电磁干扰,可在大气中处理。


4. 显微加工

激光束不仅可以聚焦,而且可以聚焦到波长级的光斑上,所以小的高能光斑可以用于微处理。

 

5. 在密封容器内的工件可以通过透明介质进行加工。

 

6. 加工高硬度、高脆性、高熔点的金属及非金属材料。



处理原则

1. 激光头加工技术

它集切割、焊接、表面处理、冲压、微细加工等技术于一体。材料(包括金属和非金属)是利用激光束和材料之间相互作用的特性制成的。激光加工作为一种先进的制造技术,已广泛应用于汽车、电子、电气、航空航天、冶金、机械制造等工业领域。提高产品质量和劳动生产率、自动化、无污染、降低材料消耗变得越来越重要。

 

2. 激光焊接机器人激光头加工

激光焊接头加工机器人是一种处理方法,聚焦激光作为热源用于轰击工件和金属或非金属工件融化形成孔,缝,关节,包层,etc.Laser头加工本质上是一个激光和不透明材料之间的相互作用的过程。在微观层面上,它是一个量子过程,而在宏观层面上,它被反射、吸收、加热、熔化、蒸发等等。在不同功率密度的激光束作用下,表面的变化包括表面温度升高、熔化、气化、针孔的形成和光致等离子体的产生。

 

3.激光头功率密度小于数量级

当激光头功率密度小于一个数量级时,金属仅吸收激光能量来提高材料表面温度,而固相保持不变,主要用于零件的表面热处理、相变硬化或钎焊。当激光头功率密度达到一定数量级时,发生热传导加热,材料表面熔化,主要用于金属表面重熔、合金化、熔覆和热传导焊接(如薄板高速焊接和精密点焊)。


4. 激光头功率密度达到一个数量级

当激光头功率密度达到一个数量级时,材料表面受到激光束的照射,激光热源中心的加热温度达到金属的沸点,形成等离子蒸汽并被强烈蒸发。在气化膨胀压力作用下,液体向下下沉,形成深孔,深孔熔化;同时,金属蒸气被激光束电离,产生光等离子体。该平台主要用于激光束的深束激光焊接、激光切割和冲压。

 

5. 激光束的功率密度大于数量级

当激光束的功率密度大于数量级时,光等离子体将沿激光束入射方向传播,形成等离子体云,使激光受到等离子体的屏蔽。该平台仅适用于脉冲激光打孔。冲击硬化和其他处理。

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