激光焊接技术(什么是激光焊接技术)

什么是激光焊接技术?激光焊接是一种利用激光的辐射能实现有效焊接的工艺。其工作原理是:激光激活介质(如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等。)以特定方式被激发在谐振腔中来回振荡,从而形成受激辐射束。当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,温度达到材料的熔点即可进行焊接。

简单来说,激光技术就是利用偏光镜反射激光,产生的光束集中在一个聚焦装置中,产生巨大的能量。如果焦点靠近工件,工件会在几毫秒内熔化蒸发。这种效应应用于焊接过程,即激光焊接。目前应用在汽车上的激光焊接主要分为顶棚激光钎焊和车门激光熔焊两种工艺。

激光焊接可分为热传导焊接和深穿透焊接。前者的热量通过传热扩散到工件内部,只在焊缝表面熔化。工件内部没有完全穿透,基本不产生汽化。前者多用于焊接低速薄壁材料。后者不仅完全穿透材料,而且蒸发材料,形成大量等离子体。由于热量高,熔池前端会出现小孔现象。深熔焊是目前应用最广泛的激光焊接方式,能彻底焊接工件,输入能量高,焊接速度快。

车门激光熔焊工艺是指激光焊接车门内板、窗框加强板等的工艺。BIW安装到车门内板总成上。车门激光熔焊的优点是焊接速度快,焊接精度高。

车顶的激光钎焊工艺是指通过激光钎焊将车顶板与白车身之间的焊缝进行焊接。车顶激光钎焊系统主要由机器人、焊枪、激光源和送丝系统组成。激光源产生的激光通过光纤传输到焊枪,同时控制送丝机。机器人带动焊枪和送丝管运动,焊丝被聚焦激光熔化,完成焊缝的修整。同时互为备用,减少了因激光源故障而导致的关机。

一般来说,激光焊接的特点是焊接工件变形最小,几乎没有连接间隙,焊接深度比高,例如焊缝宽度很小,连接间隙几乎为零,焊接质量高于传统方法。因此,在一些用激光焊接的汽车车顶外壳中,没有使用装饰条来覆盖焊缝。而且,激光焊接技术的使用不仅改善了工件表面的外观,还减少了钣金的使用量。由于零件的焊接处几乎没有变形,所以不需要进行焊后热处理,车身的刚性也得到提高。

激光焊接的优点激光焊接可以获得高质量的接头强度和大纵横比,焊接速度也比较快。

由于激光焊接不需要真空环境,通过透镜和光纤可以实现远程控制和自动化生产。

激光功率密度高,对钛、应时等难焊材料焊接效果好,可焊接不同性能的材料。

可以进行微焊接。激光束聚焦后可以获得非常小的光斑,激光束可以精确定位,因此可以应用于大批量自动化生产中的微小工件的组装焊接。

激光焊接的缺点激光和焊接系统的零部件价格比较贵,所以初期投资和维护费用比传统焊接技术高,经济效益差。

由于固体材料对激光的吸收率较低,尤其是等离子体出现后(等离子体可以吸收激光),激光焊接的转换效率一般较低(一般为5%~30%)。

由于激光焊接的焦斑较小,对工件接头的设备精度要求较高,较小的设备偏差就会导致较大的加工误差。

激光焊接对人有害吗?的不可见性和发射的激光能量

焊接过程中会产生很多气体,但大部分是惰性气体,没有毒性,但也要看对焊接材料的不同处理。最好采取防护措施,减少气体吸入。

焊机发出的激光几乎没有辐射危害,但在焊接过程中会有电离辐射和受激辐射。焊接过程中最好远离焊接部位。这种感应辐射是短波,对眼睛和身体影响很大。最好远离焊点。近距离作业时尽量采取穿戴呼吸防护装备、防辐射服、眼罩等防护措施。