激光焊接属于熔融焊接,以激光束为能源,冲击在焊件接头上。激光束可由平面光学元件(如镜子)导引,随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。激光焊接属非接触式焊接,作业过程不需加压,但需使用惰性气体以防熔池氧化,填料金属偶有使用。
激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊,实现大熔深焊接,同时热输入量比MIG焊大为减小。
激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸汽,并以较高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
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激光焊接在快速焊接时,激光可以焊出较深且窄的焊缝。由于较小的焊缝宽度使得热影响区面积很小,所以工件变形也很小。激光能焊接要求焊缝很细小的工件,可达到的焊缝深度在0,2 mm到200mm之间。高能量密度使得激光光束可以焊接所有的金属,包括一些易熔化、高熔点、高传导金属,以及对不同材料进行混合组合焊接,如钢和铜不锈钢和铝等焊接。
可焊接异种金属, 如铜和不锈钢、钢与硬质合金、铬和钼、铜铬和铜钨、纯铝和纯银、钛合金等;
激光焊接的优点:
1.焊点小(0.1—1.0mm),精细美观,光滑平整。
2.*套丝,焊后*二次处理,省时省力,节约成本。
3.焊接后密封性好,无泄漏及虚焊的现象。
4.可焊接一些难度较高的部位,传统焊接难以接近的部位、窄小部位、深腔部位、小而精细的几何区。
5.焊接牢固(可耐压50MPa),长期剧烈颠簸和振动,焊缝仍然牢固如初;
6.不用焊丝,焊料,没有铅污染,符合环保要求,并且易于产品辨识,有防伪功能。
7.焊速快,节约时间成本。
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