激光焊接自1960年首臺(tái)激光器問世以來,已成為現(xiàn)代制造業(yè)中的一種重要技術(shù)翅剔。激光焊接利用高能激光束精確照射材料表面与境,使材料局部迅速加熱至熔化狀態(tài)肘认,從而實(shí)現(xiàn)焊接連接缎讼。這種技術(shù)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢,使其在各種應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要作用魁胁。
激光焊接的特點(diǎn)
1泡徙、高功率密度與小熱影響區(qū)
激光焊接中的激光功率密度可達(dá)10^5至10^7 W/cm2。由于激光束的聚焦效果漏峰,材料的熱影響區(qū)非常窄糠悼,產(chǎn)生的變形也極小。這使得激光焊接特別適合于精密焊接和微細(xì)焊接浅乔,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的焊接接頭倔喂。
2、厚件焊接與不開坡口焊接
激光焊接可以在不需要坡口的情況下直接焊接厚件靖苇,能夠獲得深寬比大的焊縫席噩。例如,單道焊接鋼板的厚度已可以達(dá)到50mm贤壁。這種特性簡化了焊接過程并提升了效率悼枢。
3、難焊材料的焊接能力
激光焊接適用于傳統(tǒng)焊接方法難以處理的材料脾拆,包括難熔金屬馒索、熱敏感性強(qiáng)的金屬,以及熱物理性能差異懸殊的材料名船。此外绰上,激光焊接也能用于非金屬材料,如陶瓷和有機(jī)玻璃等返乏。
4框抽、密閉容器內(nèi)焊接
激光束可以穿過透明介質(zhì)焊接密閉容器內(nèi)的工件,適用于在玻璃封閉容器中焊接如鈹合金等劇毒材料忿和。這一特性增強(qiáng)了激光焊接在特種環(huán)境中的應(yīng)用能力拦吓。
5、光束傳輸與反射
激光焊接通過反射鏡可以將激光束送達(dá)傳統(tǒng)焊接方法無法到達(dá)的部位渤惦。YAG激光器(波長1.06μm)還可以通過光纖進(jìn)行傳輸子敷,進(jìn)一步提高了激光焊接的可達(dá)性婆仪。
6、免電磁干擾
激光束不受電磁干擾任团,沒有磁偏吹現(xiàn)象筑落,這使得激光焊接特別適合用于磁性材料的焊接。
7穷抹、操作簡便與安全性
激光焊接無需真空室摸悲,不產(chǎn)生X射線,因此觀察和對(duì)中過程更加便捷获印、安全述雾。
激光焊接的挑戰(zhàn)
盡管激光焊接技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn),但其設(shè)備投資較高兼丰,尤其是高功率連續(xù)激光器的價(jià)格昂貴玻孟。此外,高反射率金屬的直接焊接存在一定困難鳍征,需要采用特殊處理或技術(shù)來克服這些挑戰(zhàn)黍翎。
激光焊接設(shè)備分類
目前,激光焊接所用的激光器主要分為兩大類:
氣體激光器:以CO2激光器為代表艳丛。
固體激光器:以YAG激光器為代表匣掸。
激光焊接還可根據(jù)激光的作用方式分為連續(xù)激光焊接和脈沖激光焊接。隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備性能的提升氮双,激光焊接在各種制造場合中正逐步取代傳統(tǒng)焊接方法碰酝,滿足更高的接頭性能和變形要求。