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鐳射焊機
閱讀�2479時間�2022-02-22 17:39:48

簡述

    針對模具和金屬工件的磨損、劃�、針�、裂�、缺損變�、硬度降低、砂眼等缺陷進行沉積、封孔、補平等修復(fù)功能。修�(fù)后基體不變形、不退�、不咬邊和沒殘余�(yīng)�,不改變其金屬組織狀�(tài),修�(fù)精度�,涂層厚度從幾微米到幾毫�,只需打磨拋光。大功率氬氣保護,可長時間工�。激光束能量可調(diào),移動速度可調(diào),可以多種焊接加�。激光焊接自動化程度高,可以用計算機進行控制,焊接速度�,功效高,可方便的進行任何�(fù)雜形狀的焊��

組成

    利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳�(dǎo)向材料的�(nèi)部擴�,將材料熔化后形成特定熔�。它是一種新型的焊接方式,激光焊接主要針對薄壁材�、精密零件的焊接,可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊�、密封焊�,深寬比高,焊縫寬度�,熱影響區(qū)小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質(zhì)量高,無氣孔,可控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現(xiàn)自動化�

機械原理

    鐳射焊機的冷水機的原理在激光(鐳射)系�(tǒng)中的激光發(fā)生源、光束控制器和電控柜都可能需要額外冷�。對凍水溫度要求通常�15-22℃之�,對凍水精度要求通常為�1K 或�2K。部分設(shè)備可能要求�0.5K� 另外部分�(shè)備對凍水電導(dǎo)�,耐腐蝕等有一定的要求。激光系�(tǒng)中通常在啟動時對水溫有一定要求,這樣就需要在水回路中增加電加�。在部分系統(tǒng)中的光束控制器會要求獨立冷卻回路。對于激光系�(tǒng)中的特殊�(yīng)�,都能專門�(shè)計工�(yè)冷水機以滿足不同的要求�

    深熔焊過程產(chǎn)生的金屬蒸氣和保護氣�,在激光作用下�(fā)生電�,從而在小孔�(nèi)部和上方形成等離子體。等離子體對激光有吸收、折射和散射作用,因此一般來說熔池上方的等離子體會削弱到達工件的激光能量。并影響光束的聚焦效�、對焊接不利。�??奢o加側(cè)吹氣�(qū)除或削弱等離子體。小孔的形成和等離子體效�(yīng),使焊接過程中伴隨著具有特征的聲、光和電荷產(chǎn)�,研究它們與焊接�(guī)范及焊縫�(zhì)量之間的�(guān)系,和利用這些特征信號對激光焊接過程及�(zhì)量進行�(jiān)�,具有十分重要的理論意義和實用價��

    由于�(jīng)聚焦后的激光束光斑?�?.1�0.3mm�,功率密度高,比電弧焊(5×102�104W/cm2)高幾個數(shù)量級,因而激光焊接具有傳�(tǒng)焊接方法無法比擬的顯著優(yōu)點:加熱范圍�,焊縫和熱影響區(qū)�,接頭性能;殘余應(yīng)力和焊接變形�,可以實�(xiàn)高精度焊�;可對高熔點、高熱導(dǎo)率,熱敏感材料及非金屬進行焊接;焊接速度快,生產(chǎn)率高;具有高度柔性,易于實現(xiàn)自動��

    激光焊機焊接技�(shù)是一種高新技�(shù),由于其的特�,特別適合在傳感器密封焊中使用,國外許多生產(chǎn)傳感器的廠家均利用激光焊接工藝生�(chǎn)傳感�,而國�(nèi)采用此工藝的廠家不多,主要是一些生�(chǎn)軍用傳感器產(chǎn)品的廠家和部分科研機�(gòu)在采用此種工�,且采用國外激光焊接機的較多。國�(nèi)激光焊接機在性能上已和國外產(chǎn)品相差不�,完全可以勝任國�(nèi)生產(chǎn)傳感器的工藝要求,但價格是國外同類產(chǎn)品的1/3-1/5�


�(yōu)�

    1、成本相對低�,激光器充滿一次可以用一年以��

    2、焊接非常緊�,一�(jīng)焊接完成后非常牢固,比其他焊接方式做的工作件要耐用的多。并且不加填充金屬,如用惰性氣體充分保�,則焊縫不受大氣污染�

    3、鐳射焊機加工的�(chǎn)品熱影響小,對加工件造成的變形幾乎沒�,這一�(yōu)點使它能完成超精密的加工,可以加工很細小的產(chǎn)��

    4、節(jié)能環(huán)保也是值得一提的,在焊接的過程中�(chǎn)生的煙霧很少,不會污染環(huán)境也不會傷害人體。它的故障幾率也比起其他�(shè)備來要少得多,過了保修期后也為企�(yè)節(jié)省了一筆維修費�

    5、可以把焊點集中在一個小點上,這樣不會影響到其他的區(qū)�,保證幾乎無變形,由于聚焦光點小,可高精度定�,實�(xiàn)精密加工�

    6、對�(huán)境沒有影�,達到環(huán)保的要求,可以焊接高熔點,難�,難焊的金屬,如鈦合�,鋁合金等;

    7、采用無接觸加工,對焊接件沒有其他的外力影響�

    8、采用計算機控制系統(tǒng),方便操作,自動化焊�,提高效�、節(jié)省人力,焊點�,焊縫窄,整齊美觀,焊后無需處理或只需簡單處理工序�


�(yīng)�

    激光焊接在工業(yè)中的�(yīng)�

    �1)激光焊接在國外汽車工業(yè)中的�(yīng)�

    1� 白車身激光焊�

    汽車工業(yè)中的在線激光焊接大量用在白車身沖壓零件的裝配和連接上。主要應(yīng)用包括車頂蓋激光焊、行李箱蓋激光釬焊及車架激光焊��

    另一項比較重要的車身激光焊接應(yīng)�,是車身結(jié)�(gòu)件(包括車門、車身側(cè)圍框架及立柱等)的激光焊接。采用激光焊的原因是可提高車身強�,并可解決一些部位難以實施常�(guī)電阻點焊的難��

    2� 不等厚激光拼焊板

    車身制造采用不等厚激光拼焊板可減輕車身重�、減少零件數(shù)量、提高安全可靠性及降低成本�

    3� 齒輪及傳動部件焊�

    20世紀(jì)80年代�,克萊斯勒公司的Kokomo分公司購進九�6kWCO2激光器,用于齒輪激光焊�,生產(chǎn)能力提高40%�90年代�,美國三大汽車公司投入40多臺激光器用于傳動部件焊接。奔馳公司經(jīng)研究利用激光焊接代替電子束焊接,因為前者焊縫熱影響區(qū)�。美國福特汽車公司用4�7kWCO2激光器焊接車輪鋼圈,鋼圈�1mm,焊接速度�2�5m/min。該公司還采用帶有視覺系�(tǒng)的激光焊接機,將六根軸與鍛壓出來的齒輪焊在一�,成為轎車自動變速器的齒輪架部件,生產(chǎn)率為200�/h�

    �2� 光纖激光焊在造船及海洋工程方面的�(yīng)�

    許多輪船都是先制造出許多獨立的局部組件結(jié)�(gòu)單元,再在水中的船臺上一個個進行組裝。采用激光焊技�(shù)制造海洋建筑物局部組件非常合�,因為它結(jié)合了焊接切割自動化技�(shù)與激光技�(shù)。與弧焊方法相比,采用該技�(shù)可以大大提高生產(chǎn)率�

    造船�,采用光纖激光技�(shù),可以無需進行焊接邊緣�(yù)處理和焊前或焊后熱處理就能將部件焊接在一�。與弧焊相比,激光焊的焊接接頭窄,熱影響區(qū)�,而且沒有傳統(tǒng)弧焊方法中出�(xiàn)的由于弧吹或電極磨損引起的焊接缺�。所�,接頭采用光纖激光焊,可以實現(xiàn)新的焊接�(jié)�(gòu)�(shè)�,這在以前是不可能實焊接接頭比弧焊焊接接頭更加�(jīng)�, �(zhì)量更好�

    �3� 激光焊在飛機制造中的應(yīng)�

    激光束焊具有能量密度高,熱影響區(qū)�,空間位置�(zhuǎn)換靈�,可在大氣�(huán)境下焊接,焊接變形極小等優(yōu)�。它主要�(yīng)用于飛機大蒙皮的拼接以及蒙皮與長桁的焊接,以保證氣動面的外形公差。另外在機身附件的裝配中也大量使用了激光束焊接技�(shù),如腹鰭和襟翼的翼�,�(jié)�(gòu)不再是應(yīng)用內(nèi)肋條骨架支撐�(jié)�(gòu)和外加蒙皮完�,而是�(yīng)用了的鈑金成形技�(shù)�,采閑激光焊接技�(shù)在三維空間完成焊接拼�,不僅�(chǎn)量好,生產(chǎn)效率�,而且工藝再現(xiàn)性好,減重效果明顯�

    激光焊也多見于薄壁零件的制造中,如進氣�、波紋管、輸油管�、變截面�(dǎo)管和異型封閉�。這些零件的傳�(tǒng)焊接方法多采用微弧等離子弧焊,或者是小電流鎢極氬弧焊。隨著鈦合金材料的大量使�,即便采用了這些低線能量的焊接技�(shù),仍然由于薄壁材料引起的焊接變形超出公差范圍和焊接缺陷的無法修�(fù)等原�,�(dǎo)致傳�(tǒng)焊接工藝面臨淘汰的命運。激光束焊接配以局部保護措�,非常適合焊接薄壁鈦合金殼體零��

    �4)復(fù)合激光焊的應(yīng)�

    �(fù)合激光焊技�(shù)�(jié)合了激光焊和傳�(tǒng)氣體保護焊(GMAW)兩者的�(yōu)�,激光焊能在較小的熱輸入量和小的焊接熱影響區(qū)(HAZ)情況下獲得較大的熔�;所附加的氣保焊(GMAW)可以大大擴展接頭根部間隙的大小,改善表面狀�(tài)和雜�(zhì)的允許量;提高根部間隙填充和成形�(zhì)量以及加強對焊接冶金的控��

    �5� 激光焊在醫(yī)�(xué)上的�(yīng)�

    激光焊是用激光來加熱, 所以它可以穿透透明介質(zhì), 能夠焊到透明介質(zhì)容器的里邊去。這是其他焊接方法難以做到�。這種方法也被利用到醫(yī)�(xué)里邊,比方講我們有些患者視�(wǎng)膜脫�,視網(wǎng)膜是在眼球的后面,視網(wǎng)膜脫落以后眼睛就會失�。利用激光的辦法,透過眼球焊到眼球后面,把這個視�(wǎng)膜和眼球焊起來。這個已�(jīng)是很成功的手�(shù)��


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