激光焊接原理及工藝應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-03-03 19:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 連續(xù)可調(diào)，且覆蓋面寬是它的優(yōu)點(diǎn)，使它也得到廣泛應(yīng)用。 激光器分類 CO2激光器 YAG激光器 半導(dǎo)體激光器 光纖激光器 其它激光器 YAG脈沖激光焊接機(jī)由于加工精度高，熱輸入量小，工件變形小，生產(chǎn)效率快，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于 IT消費(fèi)類電子產(chǎn)品的加工制造中 激光焊接原理及特性 激光焊接原理 激光焊接原理 激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。 激光焊接原理 ?激光焊接一般分為熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊 ?激光功率密度為 105~106w/cm2形成激光熱傳導(dǎo)焊 ?激光功率密度為 105~106w/cm2形成激光深熔焊 激光焊接的特性 與其它焊接方式相比，激光焊接具有以下特性： ?能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊縫深寬比大 ?熱輸入量小，熱影響區(qū)小，工件殘余應(yīng)力和變形小 ?非接觸式焊接，光纖傳輸，可達(dá)性較好，自動(dòng)化程度高 ?接頭設(shè)計(jì)靈活，節(jié)省原材料 ?焊接能量可精確控制，焊接效果穩(wěn)定，焊接外觀好 激光焊接的特性 焊接方式 熱影響區(qū) 熱變形 焊縫質(zhì)量 是否添加焊料 焊接環(huán)境 激光焊接 較小 較小 較好 否 無(wú)要求 電子束焊 較小 較小 較好 否 真空 等離子弧焊 一般 一般 一般 是 需電極 電阻焊 較大 較大 一般 否 需電極 氬弧焊 較大 較大 一般 是 需電極 釬焊 一般 一般 一般 是 整體加溫 各種焊接方式比較 鋼及其合金的焊接 316L不銹鋼激光點(diǎn)焊 316L不銹鋼激光點(diǎn)焊焊點(diǎn)截面 ?不銹鋼使用普通方波即可獲得良好的焊接效果 ?設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量使焊點(diǎn)遠(yuǎn)離非金屬物質(zhì) ?為滿足強(qiáng)度及外觀要求，應(yīng)盡量預(yù)留足夠的焊接區(qū)域及工件厚度 ?焊接時(shí)應(yīng)、保證工件的清潔度及環(huán)境的干燥度 鋁及其合金的焊接 鋁合金螺柱激光點(diǎn)焊 鋁合金螺柱激光點(diǎn)焊 ?鋁合金材料反光率很高，焊接時(shí)需要較高的激光峰值 ?脈沖點(diǎn)焊時(shí)易產(chǎn)生裂紋，影響焊接強(qiáng)度 ?材料成份易產(chǎn)生偏析，容易產(chǎn)生飛濺，應(yīng)選擇較好的原材料 ?一般使用大光斑和長(zhǎng)脈寬可以取得較好的焊接效果 銅及其合金的焊接 紫銅密封縫焊 黃銅插接件縫焊 ?銅材料反光率相比鋁合金更高，焊接激光峰值更高，激光頭需傾斜一定角度 ?針對(duì)一些銅合金，如黃銅、白銅等，受合金元素影響，焊接難度較大，焊接時(shí)需 注意工藝參數(shù)的選擇 異種金屬焊接 鋁合金與鍍金磷銅小片點(diǎn)焊 鋁合金與鍍金磷銅小片點(diǎn)焊 ?能否形成固溶體 ?異種金屬之間的負(fù)電性差異是否較大 ?其它影響因素 異種金屬焊接 ?能否形成固溶體，異種金屬在液態(tài)及固態(tài)下能否互溶，只有能無(wú)限互溶時(shí)，才 能形成牢固焊接接頭，一般只有兩者之間的原子半徑差小于 14%~15%時(shí)，才能 形成溶解度較大甚至無(wú)限互溶的固溶體 ?異種金屬之間的負(fù)電性差異是否較大，相差越大，則他們之間的化學(xué)親和力就 越強(qiáng)，就越傾向于生成化合物而不利于形成固溶體，所形成的固溶體溶解度也 就越小，其焊接接頭強(qiáng)度也越低 ?此外，異種金屬焊接還跟材料之間的熔點(diǎn)、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱率、比熱、氧化 性、反光率等性能有很大關(guān)系，這些物理特性相差越大，則越難焊接，所形成 的焊接接頭強(qiáng)度越差 ?通常鋼與銅、鋁和鎳、銅和鎳等異種金屬材料的激光焊接性都比較好，能獲得 較好的焊接質(zhì)量 異種金屬能否形成優(yōu)質(zhì)焊接接頭主要取決于被焊金屬的物理性能、化學(xué)性能、化學(xué)成分和工藝措施，通常從以下幾個(gè)方面考量： 激光焊接常見缺陷及應(yīng)對(duì)措施 ?焊點(diǎn)表面飛濺 ?內(nèi)部焊接氣孔 ?出現(xiàn)焊接裂紋 ?產(chǎn)生焊接變形 激光焊接時(shí)工藝參數(shù)不正確，措施不良，往往會(huì)導(dǎo)致一些焊接缺陷的產(chǎn)生： 焊點(diǎn)表面飛濺 焊接飛濺 激光焊接時(shí)產(chǎn)生飛濺的主要原因是激光功率密度過(guò)高，工件在短時(shí)間內(nèi)吸收了 較多的激光能量，材料嚴(yán)重氣化，熔池反應(yīng)劇烈形成焊接飛濺，飛濺不僅影響工 件的外觀和裝配精度，更
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