激光焊接技术
时间:2023-11-30
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激光焊接技术是一种利用激光束作为能量源对焊接接头进行冲击以达到焊接目的的熔焊技术。
1.激光焊接的特点
首先，激光焊接可以将输入的热量降至最低，热影响区的金相范围较小，由于热传导引起的变形也最低。无需使用电极，无需担心电极污染或损坏。由于这不是一个接触焊接过程，机器的磨损和变形可以最小化。激光束易于聚焦、对准，并由光学仪器引导。它可以放置在离工件适当距离的地方，并且可以在工件周围的工具或障碍物之间重新引导。由于上述空间限制，不能使用其他焊接方法。第二，工件可以放置在封闭的空间中（在真空或内部气体环境的控制下）。激光束可以聚焦在一个小的区域，并且可以焊接到小的、紧密间隔的部件上。可焊接材料的范围很大，各种异质材料可以相互结合。此外，高速焊接很容易实现自动化，也可以通过数字或计算机控制。当焊接细丝或细线时，不容易像电弧焊那样重新熔化。
2.激光焊接的优点
（1） 热输入量可以最小化，热影响区的金相范围较小，由于热传导引起的变形也最低。
（2） 32mm板厚单道焊的焊接工艺参数已经合格，可以减少厚板焊接所需的时间，甚至可以消除填充金属的使用。
（3） 无需使用电极，无需担心电极污染或损坏。由于这不是一个接触焊接过程，机器的磨损和变形可以最小化。
（4） 激光束易于聚焦、对准和由光学仪器引导，并且可以放置在离工件适当距离的位置，并且可以在工件周围的工具或障碍物之间重定向。其他焊接方法受上述空间限制。不能玩。
（5） 工件可以放置在封闭的空间中（在真空或内部气体环境的控制下）。
（6） 激光束可以聚焦在一个小区域内，以焊接小而紧密间隔的零件。
（7） 可焊接材料的范围很大，各种异质材料可以相互连接。
（8） 它很容易实现高速焊接的自动化，也可以通过数字或计算机进行控制。
（9） 焊接薄材料或直径较细的电线时，不像电弧焊那样容易熔化。
（10） 它不受磁场的影响（易于电弧焊和电子束焊接），可以准确地对准焊件。
（11） 两种可以焊接不同物理性能（如不同电阻）的金属
（12） 不需要真空，也不需要X射线保护。
（13） 如果孔是焊接的，焊道的宽度可以达到10:1。
（14） 开关装置可以将激光束传输到多个工作站。
3.优点和缺点
（1） 焊接件的位置必须非常精确，并且必须在激光束的焦点内。
（2） 当夹具与夹具一起使用时，必须确保焊件的最终位置与激光束将撞击的焊接点对齐。
（3） 最大可焊接厚度仅限于穿透厚度超过19毫米的工件，激光焊接不适合在生产线上使用。
（4） 高反射性和高导热性材料，例如铝、铜及其合金，可焊接性通过激光而改变。
（5） 当进行中高能激光束焊接时，使用等离子体控制器来排出熔池周围的电离气体，以确保焊道重新出现。
（6） 能量转换效率太低，通常低于10%。
（7） 焊道快速固化，可能存在气孔和脆化问题。
（8） 设备很贵。
4.应用
激光焊机技术已广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁等高精度制造领域，为人们的生活质量带来了显著改善，并引领家电行业进入了精密时代。
制造业、电子、医疗生物、汽车工业、粉末冶金等领域。
5.前景
激光焊接作为现代技术与传统技术的结合体，与传统焊接技术相比显得尤为独特，其应用领域和应用水平更加广泛，可以大大提高焊接的效率和精度。它的高功率密度和快速的能量释放提高了工作效率，而且它自身的聚焦点更小，这无疑使缝合材料之间的粘合性更好，不会造成材料的损坏和变形。激光焊接技术的出现使传统焊接技术得以应用，可以轻松实现不同材料、金属和非金属的各种焊接要求，并且由于激光本身的穿透和折射，它可以基于光速本身的轨迹在360度范围内实现自由聚焦，这在传统焊接技术的发展下无疑是难以想象的。此外，由于激光焊接可以在短时间内释放大量热量以实现快速焊接，因此对环境要求较低，并且可以在正常室温条件下进行，而不需要真空或气体保护。经过几十年的发展，人们对激光技术的理解和认识达到了最高水平，并从最初的军事领域逐渐扩展到现代民用领域，激光焊接技术的出现进一步扩大了激光技术的应用范围。未来的激光焊接技术不仅可以应用于汽车、钢铁、仪器制造等领域，还可以应用于军事、医学等更多领域，尤其是医疗领域，具有自身的高热量和高性能。整合性、健康性等特点在神经医学和生殖医学的临床诊疗中有较好的应用。其自身的精密优势也将应用于更精密的仪器制造，这将继续造福于人类和社会的发展。
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