激光焊接技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、激光焊接技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)激光焊接的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？激光焊接技術(shù)作為一項(xiàng)激光加工技術(shù)，激光焊接的工作原理：激光焊接技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）焊件位置需非常精確，務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。（2 ）焊件需使用夾治具時(shí)，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。（3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠(yuǎn)超過(guò)19mm 的工件，生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接。（4 ）高反射性及高導(dǎo)熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會(huì)受激光所改變。（5）當(dāng)進(jìn)行中能量至高能量的激光束焊接時(shí)，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅(qū)除，以確保焊道的再出現(xiàn)。（6） 能量轉(zhuǎn)換效率太低，通常低于10%。（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。

2、（8 ）設(shè)備昂貴。為了消除或減少激光焊接的缺陷，更好地應(yīng)用這一優(yōu)秀的焊接方法，提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝，主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施，如激光填絲焊（可細(xì)分為冷絲焊和熱絲焊）、外加磁場(chǎng)輔助增強(qiáng)激光焊、保護(hù)氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。（1）功率密度。 功率密度是激光加工中最關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度，在微秒時(shí)間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。因此，高功率密度對(duì)于材料去除加工，如 打孔、切割、雕刻有利。對(duì)于較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表

3、層汽 化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導(dǎo)型激光焊接中，功率密度在范圍在 10A410A6W/CMA2。(2) 激光脈沖波形。激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其對(duì)于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面，金屬表面將會(huì)有6098%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個(gè)激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬反射率的變化很大。(3) 激光脈沖寬度。脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū)別于材料去除和材料熔 化的重要參數(shù)，也是決定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。(4) 離焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響。激光焊接通常需要一定的離做文章一，因?yàn)榧す饨裹c(diǎn)處光斑中心的功率密度過(guò)高，

4、容易蒸發(fā)成孔。離開(kāi)激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密度分布相對(duì)均勻。離焦方式有兩種：正離焦與負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。按幾何光學(xué)理論，當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面距離相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更大的熔深， 這與熔池的形成過(guò)程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，激光加熱 50200us 材料開(kāi)始熔化，形成液相金屬并出現(xiàn)問(wèn)分汽化，形成市壓蒸 汽，并以極高的速度噴射，發(fā)出耀眼的白光。與此同時(shí)，高濃度汽體使液相金屬運(yùn)動(dòng)至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。當(dāng)負(fù)離焦時(shí)，材料內(nèi)部功率密度比表面還高，易形成更強(qiáng)的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實(shí)際應(yīng)用中

5、，當(dāng)要求熔深較大時(shí)，采用負(fù)離焦；焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦。激光焊接的缺點(diǎn)為：焊道凝固較為快速，可能存在氣孔及脆化的缺陷。由于飛濺大，穿透焊的焊縫相對(duì)于釬焊更粗糙，但是強(qiáng)度比普通點(diǎn)焊要強(qiáng)得多。與其他焊接方法相比較，激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，前期一次性投資較大。 激光填絲焊工藝控制比較困難。激光填絲焊屬于熔焊，聚焦光斑分別照射到工件上和焊絲上。熔池較小，要使不斷送進(jìn)的焊絲均勻熔化，光絲的相對(duì)位置的準(zhǔn)確控制非常重要。激光焊接由于激光聚焦光斑尺寸小、 焊縫窄，對(duì)工件裝配精度要求高。焊件位置必須非常精 確，要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移， 務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。 若工件裝配精 度或光束定位

6、精度達(dá)不到要求，很容易造成焊接缺陷。激光焊接的應(yīng)用激光焊接機(jī)技術(shù)廣泛被應(yīng)運(yùn)在汽車、輪船、飛機(jī)、高鐵等高精制造領(lǐng)域，給人們的生活質(zhì)量帶來(lái)了重大提升，更是引領(lǐng)家電行業(yè)進(jìn)入了精工時(shí)代。特別是在大眾汽車創(chuàng)造的 42米無(wú)縫焊接技術(shù)，大大提高了車身整體性和穩(wěn)定性之后， 家電領(lǐng)頭企業(yè)海爾集團(tuán)隆重推出首款采用激光無(wú)縫焊接技術(shù)生產(chǎn)的洗衣機(jī)，該家電為人民珍視了科技的進(jìn)步，先進(jìn)的激光技術(shù)可以為人民的生活帶來(lái)巨大的改變。隨著洗衣機(jī)全球品牌地位的不斷鞏固，其對(duì)行業(yè)的引領(lǐng)開(kāi)始全面展現(xiàn)，然而有激光焊接機(jī)技術(shù)的支持，也將對(duì)家電行業(yè)有一個(gè)更深的改革。據(jù)海爾研發(fā)人員介紹，市場(chǎng)上的全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)桶的制造技 術(shù)大多采用“扣搭”技術(shù)，

7、內(nèi)桶的銜接處會(huì)存在縫隙或不平整，導(dǎo)致桶體強(qiáng)度不高、對(duì)衣物產(chǎn)生不必要磨損。 為了進(jìn)一步提高內(nèi)桶的可靠性和精細(xì)化，海爾洗衣機(jī)以汽車、 造船行業(yè)為參照母本，將激光 無(wú)縫焊接技術(shù)應(yīng)用在勻動(dòng)力洗衣機(jī)新品上，避免了內(nèi)桶縫隙和不平整 的產(chǎn)生，在全面提高了產(chǎn)品的可靠性的同時(shí)更加呵護(hù)衣物。由于內(nèi)桶的強(qiáng)度的提高， 勻動(dòng)力洗衣 機(jī)脫水過(guò)程中最高轉(zhuǎn)速比普通全自動(dòng)洗衣機(jī)也提高了25%，脫水效率大幅提升，并且耗電少、用時(shí)省。此外，還了解到，中德造船業(yè)合作研發(fā)的“高功率激光焊接機(jī)技術(shù)”，保證了輪船的安全性，進(jìn)一步加強(qiáng)了船身結(jié)構(gòu)；在航空領(lǐng)域，激光無(wú)縫焊接技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造上，同時(shí)，鋁合金機(jī)身的激光無(wú)縫焊接技術(shù)可以取代鉚釘，從而減輕了 20%的機(jī)身重量；我國(guó)的高鐵軌道也引進(jìn)了激光無(wú)縫焊接技術(shù)，在提高安全性能同時(shí)，也大大降低了噪音，為旅客帶來(lái)安