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浅谈焊接技术的发展

编辑: 发表时间:2018-12-12 10:29:38浏览量:681

激光焊接机焊接技术是集激光技术、焊接技术、自动化技术、材料技术、机械制造技术及澳门新萄京手机版网址-新萄京p222入口设计为一体的综合技术,最终既体现为成套专用设备,又体现为与之配套的工艺。作为先进制造技术的重要组成部分,激光焊接技术在未来航空制造业有着广阔的应用前景。激光焊接技术发展方向主要有以下几方面

 激光焊接机焊接技术是集激光技术、焊接技术、自动化技术、材料技术、机械制造技术及澳门新萄京手机版网址-新萄京p222入口设计为一体的综合技术,最终既体现为成套专用设备,又体现为与之配套的工艺。作为先进制造技术的重要组成部分,激光焊接技术在未来航空制造业有着广阔的应用前景。激光焊接技术发展方向主要有以下几方面:

  1. 填充焊丝激光焊

  激光焊接机激光焊接一般不填充焊丝,但对焊件装配间隙要求很高,实际生产中有时很难保证,限制了其应用范围。采用填丝激光焊,可大大降低对装配间隙的要求。例如板厚2mm的铝合金板,如不采用填充焊丝,板材间隙必须为零才能获得良好的成形,如采用φ1.6mm的焊丝做为填充金属,即使间隙增至1.0mm,也可保证焊缝良好的成形。此外,填充焊丝还可以调整化学成分或进行厚板多层焊。

  2. 光束旋转激光焊

  使激光束旋转进行焊接的方法,也可大大降低焊件装配以及光束对中的要求。例如在2mm厚高强合金钢板对接时,容许对缝装配间隙从0.14mm增大到0.25mm;而对4mm厚的板,则从0.23mm增大到0.30mm。光束中心与焊缝中心的对准允许误差从0.25mm增加至0.5mm。

  3. 激光焊接质量在线检测与控制

  利用等离子体的光、声、电荷信号对激光焊接过程进行检测,近年来已成为国内外研究的热点,少数研究成果已达到了闭环控制的程度。激光焊接质量检测和控制系统所用传感器及其功能简单先容如下:

  (1)等离子体监测传感器

  1)等离子体光学传感器(PS):它的作用是采集等离子体的特征光一紫外光信号。

  2)等离子体电荷传感器(PCS):利用喷嘴做探针检测由于等离子体带电粒子(正离子、电子)的不均匀扩散而在喷嘴和工件之间形成的电位差。

  (2)系统功能

  1)识别激光焊接过程属于何种方式。稳定深熔焊过程,有等离子体,PS、PCS信号均很强;稳定热导焊过程,不产生等离子体,PS、PCS信号几乎等于零;模式不稳定焊过程,等离子体间断性地产生和消失,相应地PS、PCS信号间断性地上升和下降。

  2)诊断传输到焊接区的激光功率是否正常、当其他参数一定时,PS和PCS信号的强弱与入射到焊接区的功率大小有对应关系。因此,监视PS和PCS信号就可以知道导光系统是否正常,焊接区的功率是否发生了波动。

  3)喷嘴高度自动跟踪。PCS信号随喷嘴-工件距离的增加而减小。利用这一规律进行闭环控制可以保证喷嘴-工件距离不变,实现高度方向的自动跟踪。

  4)焦点位置自动寻优和闭环控制。在深熔焊范围内,光束焦点位置发生波动时,PS接收到的等离子体光信号亦随之变化,以最佳焦点位置处(此时小孔最深)PS信号最小。依据所发现的这个规律,可以实现焦点位置自动寻优与闭环控制,使焦点位置波动小于0.2mm,熔深波动小于0.05mm。

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