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激光焊接机的工作原理及其优缺点

文章来源:www.chinabote.net发表时间:2015-09-29 09:22:29

 

激光焊接机技术主要应用在金属母材热加工上,常用的有电弧焊,电阻焊,钎焊,电子束焊,激光焊等多种,本文详细介绍了激光焊接机的工作原理与激光焊接机的优缺点。

激光焊接机工作原理

    光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级,任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态,物质与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。

激光焊接机是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式,激光焊接机主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。

 

激光焊接机原理

激光焊接机优点

    1)可将入热量降到最低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦最低。

    232mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。

    3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至最低。

    4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因          受到上述的空间限制而无法发挥。

    5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。

    6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相近的部件。

    7)可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。

    8)易于以自动化进行高速焊接,亦可以数位或电脑控制。

    9)焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。

    10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能精确的对准焊件。

    11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属。

    12)不需真空,亦不需做X射线防护。

    13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达10:1

    14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

激光焊接机缺点

    1)焊件位置需非常精确,务必在激光束的聚焦范围内。

    2)焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。

    3)最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件,生产线上不适合使用激光焊接。

    4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变。

    5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。

    6)能量转换效率太低,通常低于10%

    7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。

    8)设备昂贵。