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激光焊接機(jī)介紹:
激光焊接是激光材料加工用的機(jī)器,又常稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī),按其工作方式常可分為激光模具燒焊機(jī)(手動焊接機(jī))、自動激光焊接機(jī)、激光點焊機(jī)、光纖傳輸激光焊接機(jī),光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池以達(dá)到焊接的目的。
主要特性
20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。由于其d特的優(yōu)點,已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。 高功率CO2及高功率YAG激光器的出現(xiàn),開辟了激光焊接的新領(lǐng)域。獲得了以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔焊接,在機(jī)械、汽車、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。
激光焊接機(jī)的種類 激光焊接機(jī)又常稱為激光焊機(jī)、雷射焊接機(jī)、鐳射焊機(jī)、激光冷焊機(jī)、激光氬焊機(jī)、激光焊接設(shè)備等。按其工作方式常可分為激光模具燒焊機(jī)(手動激光焊接設(shè)備)、自動激光焊接機(jī)、首飾激光焊接機(jī)、激光點焊機(jī)、光纖傳輸激光焊接機(jī)、振鏡焊接機(jī)、手持式焊接機(jī)等,專用激光焊接設(shè)備有傳感器焊機(jī)、矽鋼片激光焊接設(shè)備、鍵盤激光焊接設(shè)備。適用于珠寶首飾、電池鎳帶、集成電路引線、鐘表游絲、顯像管、電子槍組裝、傳感器、鎢絲、大功率二極管(三極管)、鋁合金、筆記本電腦外殼、手機(jī)電池、模具、電器配件、濾清器、油嘴、不銹鋼制品、高爾夫球頭、鋅合金工藝品等焊接。
可焊接圖形有:點、直線、圓、方形或由AUTOCAD軟件繪制的任意平面圖形
激光焊接機(jī)的工作原理
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式,主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,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,可準(zhǔn)確控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現(xiàn)自動化。
激光焊接的技術(shù)工藝參數(shù)
(1)功率密度。 功率密度是加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度,在微秒時間范圍內(nèi),表層即可加熱到沸點,產(chǎn)生大量汽化。因此,高功率密度對于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度,表層溫度達(dá)到沸點需要經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層達(dá)到熔點,易形成良好的熔融焊接。因此,在傳導(dǎo)型焊接中,功率密度在范圍在
(2)脈沖波形。 脈沖波形在焊接中是一個重要問題,尤其對于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度束射到材料表面,金屬表面將會有的能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個脈沖作用期間內(nèi),金屬反射率的變化很大。
(3)脈沖寬度。 脈寬是脈沖焊接的重要參數(shù)之一,它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設(shè)備造價及體積的關(guān)鍵參數(shù)。
(4)離焦量對焊接質(zhì)量的影響。 焊接通常需要一定的離做文章一,因為焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發(fā)成孔。離開焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負(fù)離焦。按幾何光學(xué)理論,當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面距離相等時,所對應(yīng)平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關(guān)。實驗表明,加熱材料開始熔化,形成液相金屬并出現(xiàn)問分汽化,形成市壓蒸汽,并以較高的速度噴射,發(fā)出耀眼的白光。與此同時,高濃度汽體使液相金屬運動到熔池邊緣,在熔池中心形成凹陷。當(dāng)負(fù)離焦時,材料內(nèi)部功率密度比表面還高,易形成更強(qiáng)的熔
激光焊接機(jī)的主要優(yōu)點
1、速度快、深度大、變形小。
2、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接,焊接設(shè)備裝置簡單。例如,激光通過電磁場,光束不會偏移;激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊,并能通過玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。
3、可焊接難熔材料如鈦、石英等,并能對異性材料施焊,效果良好。
4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達(dá)5:1,高可達(dá)10:1。
5、可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑,且能準(zhǔn)確定位,可應(yīng)用于大批量自動化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。
6、可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠(yuǎn)距離焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來,在YAG激光加工技術(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣和應(yīng)用。
7、激光束易實現(xiàn)光束按時間與空間分光,能進(jìn)行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件
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