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激光焊接的工艺特点

编辑: 发表时间:2018-11-17 12:29:48浏览量:666

激光焊与电子束焊有许多相似之处,但它不需要真空室,不产生X射线,更适合生产中推广应用。激光焊接实际上已取得了电子束焊接20年前的地位,成为高能束焊接技术发展的主流。

    按焊接熔池形成的机理区分,激光焊接有两种基本模式:热导焊和深熔焊,前者所用激光功率密度较低(105~106W/cm2),工件吸取激光后,仅达到表面熔化,然后依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池。这种焊接模式熔深浅,深宽比较小。后者激光动车密度高(106~107W/cm2),工件吸取激光后迅速熔化乃至气化,熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激光束可直照孔底,使小孔不断延伸,直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时,小孔前方熔化的金属绕过小孔流向后方,凝固后形成焊缝。这种焊接模式熔深大,深宽比也大。在机械制造领域,除了那些微薄零件之外,一般应选用深熔焊。


  深熔焊过程产生的金属蒸气和保护气体,在激光作用下发生电离,从而在小孔内部和上方形成等离子体。等离子体对激光有吸取、折射和散射作用,因此一般来说熔池上方的等离子体会削弱到达工件的激光能量。并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅加侧吹气驱除或削弱等离子体。小孔的形成和等离子体效应,使焊接过程中伴随着具有特征的声、光和电荷产生,研究它们与焊接规范及焊缝质量之间的关系,和利用这些特征信号对激光焊接过程及质量进行监控,具有十分重要的理论意义和实用价值。



  由于经聚焦后的激光束光斑小(0.1~0.3mm),功率密度高,比电弧焊(5×102~104W/cm2)高几个数量级,因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点:加热范围小,焊缝和热影响区窄,接头性能优良;残余应力和焊接变形小,可以实现高精度焊接;可对高熔点、高热导率,热敏感材料及非金属进行焊接;焊接速度快,生产率高;具有高度柔性,易于实现自动化。



  激光焊与电子束焊有许多相似之处,但它不需要真空室,不产生X射线,更适合生产中推广应用。激光焊接实际上已取得了电子束焊接20年前的地位,成为高能束焊接技术发展的主流。

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