高功率激光焊接工藝,智造生產加速升級

發布日期:2020-06-08


高功率激光自熔焊接

當激光光斑照射到工件表面上的功率密度達到106W/cm2以上時,工件在激光的照射下被迅速加熱,其表面溫度在極短的時間內升高到沸點,使金屬熔化和汽化。在液態金屬中形成一個充滿金屬蒸氣的細長孔,當金屬蒸氣的反沖壓力與液態金屬的表面張力和重力平衡后,小孔不再繼續加深,形成一個深度穩定的小孔,小孔周圍就是焊接熔池,小孔隨著激光而移動,小孔閉合后便形成焊縫,實現激光自熔焊接。

激光自熔焊接,即焊接的兩部分或多個部分自身熔化并最終冷卻凝聚成一體,該焊接方式不需要添加輔助的焊劑或填料,完全利用工件自身材料熔接在一起。高功率激光自熔焊接廣泛應用于不同的行業,如汽車零部件行業中的安全氣囊氣體發生器、齒輪、汽車座椅零部件、減震器等多種產品。

高功率激光自熔焊接焊縫成形好,變形小,特別對于中薄板非常適合。而且焊接設備配置簡單,工藝相對比較容易掌握,被大量應用。

高功率激光復合焊接技術

激光復合焊接技術結合了激光焊和傳統氣體保護焊(電?。﹥烧叩膬烖c。這種焊接方法的特點是:

  1. 激光焊能在較小的熱輸入量和小的焊接熱影響區獲得較大的熔深;

  2. 所附加的氣保焊可以大大擴展接頭根部間隙的大小,改善表面狀態和雜質的允許量;

  3. 提高焊縫根部間隙填充和成形質量以及加強對焊接冶金的控制。

與純電弧焊接相比,激光復合焊接技術兼具激光焊接和電弧焊接的優點,適用于鋁合金、鈦合金、鎂合金及高合金鋼等材料的焊接。如用純激光焊接鋁合金時,易產生高反及焊縫凹陷等問題,采用激光電弧復合的方法焊接,高反問題可以得到很好的解決。

激光焊接焊縫跟蹤技術

焊縫跟蹤是實現激光焊接自動化的一個重要組成部分。激光焊縫跟蹤系統的原理是一個光學焊縫跟蹤系統,主要由一個激光條紋傳感器、一個分析單元和一到兩個線性驅動組成。激光焊縫跟蹤系統的優點:

  1. 非接觸式,克服了機械探針式系統所固有的缺陷,如不能處理對接工件以及小間隙和點固焊縫等;

  2. 應用焊縫跟蹤可以保證焊接精度,提高焊接質量和生產率,降低返修率和廢品率;

  3. 同時降低對焊接結構裝配件的裝配和定位精度要求,從而節約工裝夾具成本。

激光焊接焊縫跟蹤系統既可以與機器人集成,也可以與數控機床集成。常見跟蹤的焊縫接頭形式有:對接、角接、搭接、T型接頭、V/Y型坡口接頭等等,廣泛應用于汽車及汽車零部件(如車頂激光焊接)、鋼材(如激光拼焊板)、航空航天、造船管道等領域,提高了激光焊接質量和自動化程度。

高功率激光遠程焊接技術

遠程激光焊接技術已成為替代傳統電阻點焊的重要焊接方法。與傳統激光焊接相比,遠程激光焊接技術的主要優勢:

  1. 定位精度高、定位時間短、焊接速度快、效率高;

  2. 工作距離長,不會與焊裝夾具干涉、光學鏡片污染少;

  3. 編程靈活,量身定制焊縫形狀、優化結構、提高強度等。

與電阻點焊相比,遠程激光焊接技術充分發揮了單側、非接觸式激光焊接的技術和經濟優勢,并將其與高速掃描振鏡的優勢相結合,高了總生產效率,可有效用于日益增多的汽車覆蓋件及零部件焊接。

應用領域包括汽車白車身焊裝及其零部件的激光連接,如汽車座椅、車門、發動機罩、B柱、開關柜、保險杠、儀表盤、氣閥等等。

(轉載自:激光制造網)

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