激光焊接技术及应用

2006/5/13/8:58来源:激光先进制造技术研究室


    激光焊接是采用高能激光束使材料熔融并连接,形成优良焊接接头的工艺过程。激光焊接的能量密度高、激光光斑直径小,其能量密度比常规方法高100倍以上,同时,可以形成0.5mm宽的焊道。激光焊接技术具有熔池净化效应,能纯净焊缝金属,适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊接能量密度高,对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。因此,激光焊接具有传统焊接方法所无法比拟的优点,如焊速快,工件变形小,焊缝的熔合比大、晶粒细小,焊后处理简单,焊缝质量好等特点,低碳钢板的深冲性能与韧性一般优于母材、能够在各种特殊环境下焊接同种或者异种材料或难熔材料,实现不等厚度材料的焊接等特点。通过先后对厚度为0.2mm至3.0mm的镀锌板、镀锌原板、硅钢板、镀锡板等进行了激光焊接,系统研究并掌握了激光工艺参数对焊接质量的影响规律。用激光焊几乎可以不受限制地把厚度、牌号、等级、镀层等不同的钢板连结在一起,制成各种形状的零件,使汽车设计大大提高了灵活性。不等厚板的激光焊接正逐渐成为汽车制造业中的常用技术。一辆汽车的车身和底盘由300种以上的零件组成,采用拼接坯板焊接技术可以使零件数减少66%,大大减少了模具数量,增加了材料利用率。采用激光焊接舰船上用的各种不锈钢与高温合金压力容器,密封性好,耐压能力强,焊接后容器变形小,已经在工业中应用。
 
  高功率激光器


  ● CON.PRIMA SR10型万瓦CO2激光器

    该万瓦CO2激光器由美国CONVERGENT PRIMA公司进口,型号为SR10型,如图所示。该激光器功率高,光路、气路、水路全部由计算机控制,可在10000W的功率下连续工作24小时以上。

    该激光器为六折非稳定谐振腔,激光束质量优良,可用于厚钢板的激光焊接。

    SR10型万瓦激光器,采用高级别铜质反射镜独有的激光输出气动窗口,克服了常规激光器晶体输出窗口镜易炸的缺点,其工作稳定性非常高。 
















 

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