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        激光焊接技術(shù)概述


激光焊接


        激光焊接自1960年首臺激光器問世以來,已成為現(xiàn)代制造業(yè)中的一種重要技術(shù)。激光焊接利用高能激光束精確照射材料表面,使材料局部迅速加熱至熔化狀態(tài),從而實現(xiàn)焊接連接。這種技術(shù)具有許多獨特的優(yōu)勢,使其在各種應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要作用。


        激光焊接的特點

        

        1、高功率密度與小熱影響區(qū)

        激光焊接中的激光功率密度可達10^5至10^7 W/cm2。由于激光束的聚焦效果,材料的熱影響區(qū)非常窄,產(chǎn)生的變形也極小。這使得激光焊接特別適合于精密焊接和微細焊接,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的焊接接頭。


        2、厚件焊接與不開坡口焊接

        激光焊接可以在不需要坡口的情況下直接焊接厚件,能夠獲得深寬比大的焊縫。例如,單道焊接鋼板的厚度已可以達到50mm。這種特性簡化了焊接過程并提升了效率。


        3、難焊材料的焊接能力

        激光焊接適用于傳統(tǒng)焊接方法難以處理的材料,包括難熔金屬、熱敏感性強的金屬,以及熱物理性能差異懸殊的材料。此外,激光焊接也能用于非金屬材料,如陶瓷和有機玻璃等。


        4、密閉容器內(nèi)焊接

        激光束可以穿過透明介質(zhì)焊接密閉容器內(nèi)的工件,適用于在玻璃封閉容器中焊接如鈹合金等劇毒材料。這一特性增強了激光焊接在特種環(huán)境中的應(yīng)用能力。


        5、光束傳輸與反射

        激光焊接通過反射鏡可以將激光束送達傳統(tǒng)焊接方法無法到達的部位。YAG激光器(波長1.06μm)還可以通過光纖進行傳輸,進一步提高了激光焊接的可達性。


        6、免電磁干擾

        激光束不受電磁干擾,沒有磁偏吹現(xiàn)象,這使得激光焊接特別適合用于磁性材料的焊接。


        7、操作簡便與安全性

        激光焊接無需真空室,不產(chǎn)生X射線,因此觀察和對中過程更加便捷、安全。


        激光焊接的挑戰(zhàn)


        盡管激光焊接技術(shù)具有眾多優(yōu)點,但其設(shè)備投資較高,尤其是高功率連續(xù)激光器的價格昂貴。此外,高反射率金屬的直接焊接存在一定困難,需要采用特殊處理或技術(shù)來克服這些挑戰(zhàn)。


        激光焊接設(shè)備分類


        目前,激光焊接所用的激光器主要分為兩大類:


        氣體激光器:以CO2激光器為代表。

        固體激光器:以YAG激光器為代表。


不銹鋼和碳鋼拼焊2


        激光焊接還可根據(jù)激光的作用方式分為連續(xù)激光焊接和脈沖激光焊接。隨著技術(shù)的進步和設(shè)備性能的提升,激光焊接在各種制造場合中正逐步取代傳統(tǒng)焊接方法,滿足更高的接頭性能和變形要求。


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