激光焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

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1、第26卷第5期西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報Vol126No152008年9月JournalofXi’anAerotechnicalCollegeSept.2008激光焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展楊春燕(西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校機械工程系,西北工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院,陜西西安710077)摘要:激光焊接是一種先進的焊接技術(shù),激光焊接技術(shù)的發(fā)展過程是不斷創(chuàng)新的發(fā)展過程,隨著新的激光焊接技術(shù)和設(shè)備的研發(fā),激光焊接正在逐漸取代傳統(tǒng)的焊接技術(shù)。通過從激光焊接的性質(zhì)、應(yīng)用現(xiàn)狀及最新發(fā)展成果的分析,較全面地介紹對這種先進焊接技術(shù)。關(guān)鍵

2、詞:激光焊接;激光器;激光熔覆中圖分類號:TG439.4文獻標識碼:A文章編號:100829233(2008)0520018203量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射前言的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴散,將材料熔化后形成特焊接,作為現(xiàn)代重要的加工技術(shù)之一,自1882年出現(xiàn)碳定熔池,從而達到焊接的目的。激光焊接主要針對薄壁材弧焊開始,迄今已經(jīng)歷了100多年的發(fā)展歷程,為了適應(yīng)工料、精密零件的焊接,可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊焊、密封焊等。業(yè)發(fā)展及技術(shù)進步的需要,先后產(chǎn)生了埋弧焊、電阻焊、電渣激光焊接

3、中應(yīng)用的激光器主要有兩大類,一類是固體激焊及各種氣體保護焊等一系列新的焊接方法。進入20世紀光器,又稱Nd:YAG激光器。Nd(釹)是一種稀土族元素,60年代后,隨著焊接新工藝和新能源的開發(fā)研究,等離子弧YAG代表釔鋁柘榴石,晶體結(jié)構(gòu)與紅寶石相似。Nd:YAG切割與焊接、真空電子束焊接及激光焊接等高能束技術(shù)也陸激光器波長為1.06mm,主要優(yōu)點是產(chǎn)生的光束可以通過光續(xù)應(yīng)用到各工業(yè)部門,使焊接技術(shù)達到了一個新的水平。特纖傳送,因此可以省去復(fù)雜的光束傳送系統(tǒng),適用于柔性制別是近年來,各種尖端工業(yè)的發(fā)展需求,不斷

4、提出了具有特造系統(tǒng)或遠程加工,通常用于焊接精度要求比較高的工件。殊性能材料的焊接問題,如高強鋼、超高強鋼、特種耐熱耐腐另一類是氣體激光器,又稱CO2激光器,分子氣體作工作介蝕鋼、高強不銹鋼、特種合金及金屬間化合物、復(fù)合材料、難質(zhì),產(chǎn)生平均為10.6mm的紅外激光,可以連續(xù)工作并輸出熔金屬及異種材料焊接等等。激光焊接技術(shù)以其與其它熔很高的功率,標準激光功率在2-5千瓦之間?；赶啾泉毦叩纳顚挶雀?焊縫寬度小,熱影響區(qū)小、變形1.1激光焊接的種類小,焊接速度快,焊縫質(zhì)量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點激光焊接分

5、為脈沖激光焊接和連續(xù)激光焊接兩大類。小,定位精度高,易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,在各種加工制造業(yè)中脈沖激光焊特別適用于對電子工業(yè)和儀表工業(yè)微形件的焊得到了高度重視。接,可以實現(xiàn)薄片(012mm以上)、薄膜(幾微米到幾十微米)、絲與絲(直徑0102—012mm)、密封縫焊和異種金屬、異種材1激光焊接技術(shù)料的焊接,如集成電路外引線和內(nèi)引線(硅片上蒸鍍有激光焊接是一種新型的熔化焊接方式,是利用原子受激118μm的鋁膜和50μm厚鋁箔間)的焊接,微波器件中速調(diào)管輻射的原理,使工作物質(zhì)(激光材料)受激而產(chǎn)生的一種單色的鉭片和

6、鉬片的焊接,零點幾毫米不銹鋼、銅、鎳、鉭等金屬性好、方向性強、強度很高的激光束。聚焦后的激光束最高絲的對接、重迭、十字接、T字接,密封性微型繼電器、石英晶能量密度可達1013w/cm2,在千分之幾秒甚至更短時間內(nèi)將體器件外殼和航空儀表零件的焊接等。光能轉(zhuǎn)換成熱能,溫度可達一萬攝氏度以上,利用這種高能連續(xù)激光焊接主要使用大功率CO2氣體激光器,適合于收稿日期:2008205213作者簡介:楊春燕(1968-),女,陜西省延安市人,1990年畢業(yè)于沈陽航空學(xué)院,西工大機電學(xué)院在職研究生,現(xiàn)任西安航專機械系講師,

7、研究方向,機電一體化。?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第5期楊春燕:激光焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展19從薄板精密焊到50mm厚板深穿入焊的各種焊接。完成車身某一部位的制造,例如前檔風(fēng)玻璃框架、車門內(nèi)板、1.2激光焊接的特點:車身底板、中立柱等。激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量、激光焊接與傳統(tǒng)的熔焊工藝相比,具有的優(yōu)勢主要集中減少點焊數(shù)目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量

8、、降低成本和提在以下幾個方面:高尺寸精度等好處。而激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的(1)能量密度大且放出極其迅速,在高速加工中能避免焊接,例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接,傳統(tǒng)焊接方法的電阻點熱損傷和焊接變形,可進行精密零件、熱敏感性材料加工。焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術(shù),工件連接(2)被焊材料不易氧化,可以在大氣中焊接,不需要氣之間的接合面寬度可以減少,既降低了板材使用量也提高了體保護或真空環(huán)境。車體的剛度