激光焊接知识及行业应用
激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。
激光焊接的机理有两种:
1、热传导焊接:当激光照射在材料表面时,一部分激光被反射,一部分被材料吸收,将光能转化为热能而加热熔化,材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递,最后将两焊件熔接在一起。常用于脉冲激光焊接机,深宽比小于1.
2、激光深熔焊:当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时,材料吸收光能转化为热能,材料被加热熔化至汽化,产生大量的金属蒸汽,在蒸汽退出表面时产生的反作用力下,使熔化的金属液体向四周排挤,形成凹坑,随着激光的继续照射,凹坑穿入更深,当激光停止照射后,凹坑周边的熔液回流,冷却凝固后将两焊件焊接在—起。常用于连续激光焊接机,深宽比大于1.
激光焊接特点:
1、速度快、深度大、变形小。
2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能焊接,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。
3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料进行焊接,效果良好。
4、激光聚焦后,功率密度高,在采用高功率激光焊接机焊接时,深宽比可达5:1.
5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
6、可焊接难以接近的部位,进行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。
7、激光束可实现能量分光与时间分光,进行多工位同时焊接及多工位分时焊接,大大提高生产效率和设备的利用率。