激光焊接原理及工藝應用(編輯修改稿)
2025-03-03 19:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 連續(xù)可調(diào)，且覆蓋面寬是它的優(yōu)點，使它也得到廣泛應用。 激光器分類 CO2激光器 YAG激光器 半導體激光器 光纖激光器 其它激光器 YAG脈沖激光焊接機由于加工精度高，熱輸入量小，工件變形小，生產(chǎn)效率快，自動化程度高等優(yōu)點，被廣泛應用于 IT消費類電子產(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行工作，通過光學系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時間內(nèi)使被焊處形成一個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和焊縫。 激光焊接原理 ?激光焊接一般分為熱傳導焊接和深熔焊 ?激光功率密度為 105~106w/cm2形成激光熱傳導焊 ?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，工件殘余應力和變形小 ?非接觸式焊接，光纖傳輸，可達性較好，自動化程度高 ?接頭設計靈活，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不銹鋼激光點焊 316L不銹鋼激光點焊焊點截面 ?不銹鋼使用普通方波即可獲得良好的焊接效果 ?設計焊接結(jié)構(gòu)時，盡量使焊點遠離非金屬物質(zhì) ?為滿足強度及外觀要求，應盡量預留足夠的焊接區(qū)域及工件厚度 ?焊接時應、保證工件的清潔度及環(huán)境的干燥度 鋁及其合金的焊接 鋁合金螺柱激光點焊 鋁合金螺柱激光點焊 ?鋁合金材料反光率很高，焊接時需要較高的激光峰值 ?脈沖點焊時易產(chǎn)生裂紋，影響焊接強度 ?材料成份易產(chǎn)生偏析，容易產(chǎn)生飛濺，應選擇較好的原材料 ?一般使用大光斑和長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焊 鋁合金與鍍金磷銅小片點焊 ?能否形成固溶體 ?異種金屬之間的負電性差異是否較大 ?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，只有能無限互溶時，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，才能 形成溶解度較大甚至無限互溶的固溶體 ?異種金屬之間的負電性差異是否較大，相差越大，則他們之間的化學親和力就 越強，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，其焊接接頭強度也越低 ?此外，異種金屬焊接還跟材料之間的熔點、線膨脹系數(shù)、導熱率、比熱、氧化 性、反光率等性能有很大關系，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、化學性能、化學成分和工藝措施，通常從以下幾個方面考量： 激光焊接常見缺陷及應對措施 ?焊點表面飛濺 ?內(nèi)部焊接氣孔 ?出現(xiàn)焊接裂紋 ?產(chǎn)生焊接變形 激光焊接時工藝參數(shù)不正確，措施不良，往往會導致一些焊接缺陷的產(chǎn)生： 焊點表面飛濺 焊接飛濺 激光焊接時產(chǎn)生飛濺的主要原因是激光功率密度過高，工件在短時間內(nèi)吸收了 較多的激光能量，材料嚴重氣化，熔池反應劇烈形成焊接飛濺，飛濺不僅影響工 件的外觀和裝配精度，更
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