激光焊接加工工藝 技術(shù)要領(lǐng) 你知道哪些
發(fā)布時(shí)間：2021-02-02 14:48:14 點(diǎn)擊次數(shù)：306
對(duì)焊，搭接焊，填充焊絲-焊接術(shù)語的范圍與技術(shù)本身一樣普遍而多樣。激光焊和激光釬焊是熱接縫方法中的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化接縫工藝。
激光的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的電弧焊工藝相比之下，激光束焊縫具備許多優(yōu)點(diǎn)：在小范圍內(nèi)施加選取性能量：減少了熱應(yīng)力并減少了熱影響區(qū)，畸變極低。接頭狹小且表面光滑：減少甚至掃除了后處置。高強(qiáng)度和低焊接量的結(jié)合：被焊接的工件可以經(jīng)受彎曲或油壓成形;容易集成：可以與其他生產(chǎn)操作（例如指向或彎曲）結(jié)合使用，僅需相近接縫的一側(cè)即可。減少加工時(shí)間特別適合于自動(dòng)化技術(shù)不錯(cuò)的程序控制：機(jī)床控制和傳感器系統(tǒng)可檢測(cè)工藝參數(shù)并確保質(zhì)量激光束可產(chǎn)生焊點(diǎn)，而不用觸及工件表面或?qū)ぜ┘恿Α?/p>
焊接和釬焊金屬
導(dǎo)熱焊接過程中，表面熔化
激光束可以連接工件或在金屬表面上進(jìn)行深焊接，也可以與傳統(tǒng)焊接方法結(jié)合或當(dāng)做釬焊。
1導(dǎo)熱焊接
在熱傳導(dǎo)焊接中，激光束沿著公共接頭熔化配合部分，熔融材料一齊流動(dòng)并固化，從而形成了光滑的圓形焊接，不需要進(jìn)行任何額外的研磨或精加工。
深熔焊會(huì)產(chǎn)生蒸汽填充孔或針孔效應(yīng)
導(dǎo)熱焊接深度范圍僅為十分之幾毫米至一毫米。金屬的導(dǎo)熱性限制了最大焊接深度，并且焊接點(diǎn)的寬度一直大于其深度。
在顯微鏡下觀察激光焊接截面
如果不能很快散熱，則加工溫度將上升至大于蒸發(fā)溫度，形成金屬蒸汽，焊接深度將急遽增加，并且該過程將成為深熔焊。
2深熔焊
深熔焊需要很高的功率密度，約為1MW/cm2。激光束熔化金屬時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸汽。蒸汽在熔融金屬上施加壓力并部分替代它。同時(shí)，材料繼續(xù)熔化，形成一個(gè)深而窄小的蒸汽填充孔，產(chǎn)生針孔效應(yīng)，激光束沿著焊縫前行，小孔隨之移動(dòng)。熔融金屬通過小孔循環(huán)并在其軌跡中凝固，從而形成深而窄的內(nèi)部焊縫，構(gòu)造均勻。焊接深度可以是焊接寬度的十倍。25毫米或更深。
深熔焊的特征是效率高，焊接速度快，熱影響區(qū)小，變形可控制到很小。它通常用于需要深熔焊或需要同時(shí)焊接多層材料的應(yīng)用中。
3活性氣體和保護(hù)氣體
活性氣體和保護(hù)氣體在焊接過程中輔助激光束?；钚詺怏w用于CO2激光器焊接，以預(yù)防在工件表面nz@形成等離子體。保護(hù)氣體用于保護(hù)焊接表面免于周圍空氣的影響，并且保護(hù)氣體到工件的流動(dòng)是非湍流的（層流）。
4填充材料
填充材料通常以絲織品或粉末的形式添加到要連接的點(diǎn)上，其功用是：
1.填充過大或不規(guī)范的縫隙，減少接縫準(zhǔn)備所需的工作量。
2.將填料以特定形式添加到熔融金屬中，以變動(dòng)材料的焊接適用性，強(qiáng)度，耐用性和耐腐蝕性。
5混合焊接技術(shù)
混合焊接技術(shù)是指將激光焊接與其他焊接方法相結(jié)合的兼容工藝為MIG（惰性氣體保護(hù)焊）或MAG（活性氣體保護(hù)焊）焊接，TIG（鎢極惰性氣體保護(hù)焊）或等離子混合焊接技術(shù)比單MIG焊接快，并且零件變形少。
6激光釬焊
在激光釬焊中，匹配部件通過填充材料或焊料連接在一起，焊料的熔化溫度最低基材的熔化溫度，在釬焊過程中僅焊料熔化，匹配部件僅被加熱焊料熔化并注入零件之間的縫隙中，并與工件表面結(jié)合（散播結(jié)合）。
釬焊接頭的強(qiáng)度與焊料的強(qiáng)度相同。接頭的表面光滑整潔，未經(jīng)精加工。它通常用于車身加工，例如行李箱蓋或車頂。
使用填充焊絲，活性氣體和保護(hù)氣體進(jìn)行激光焊接
傳感器
傳感器用于檢測(cè)和調(diào)整某些參數(shù)，包括工作距離，激光束在接縫間隙中的位置，光學(xué)透鏡的調(diào)整出發(fā)點(diǎn)以及填充材料的量，以確保在加工過程中的焊接質(zhì)量零件并檢測(cè)劣質(zhì)零件。
1焊縫跟蹤
當(dāng)使用激光束焊接材料中的對(duì)接接頭時(shí)，請(qǐng)跟蹤接縫間隙的軌跡并正確定位激光束，以確保激光束維持在接縫間隙中的相同位置。
2持續(xù)監(jiān)控整個(gè)過程
傳感器系統(tǒng)可以組合在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程的更全面監(jiān)控。包括“焊接前”，“內(nèi)部焊接”和“焊接后”傳感器。
焊接前，傳感器座落焊接點(diǎn)的前面以跟蹤焊接并定位激光束。焊接傳感器使用攝像頭或二極管來檢測(cè)焊接過程中的焊接過程?；跀z像頭的系統(tǒng)分析鎖眼和焊接池，基于二極管的系統(tǒng)可以檢測(cè)加工光，熱輻射或反射激光的強(qiáng)度，焊接后，傳感器會(huì)檢驗(yàn)完成的焊點(diǎn)以確定焊點(diǎn)是不是滿足質(zhì)量要求。
傳感器借助于編程的極限值來區(qū)別零件的優(yōu)缺點(diǎn)。
激光焊接機(jī)
激光焊接機(jī)的設(shè)計(jì)取決許多因素，例如工件形狀，焊接幾何形狀，焊接種類，生產(chǎn)量，生產(chǎn)自動(dòng)化程度以及技術(shù)和材料等。
1手動(dòng)焊接
小工件通常用手動(dòng)工作站焊接，例如焊接珠寶或維修工具。
2申請(qǐng)
有時(shí)，激光束僅需要沿單個(gè)移動(dòng)軸進(jìn)行焊接，例如使用縫焊機(jī)或管道焊接系統(tǒng)進(jìn)行的管道焊接或縫焊。
3系統(tǒng)與機(jī)器人
激光束通常連接具三維焊接幾何形狀的三維零件，使用基于五軸坐標(biāo)的激光單元和一組可移動(dòng)的光學(xué)附件。
4掃描振鏡或遠(yuǎn)程焊接
掃描振鏡將激光束指引到距工件一定距離的位置，而在其他焊接方法中，光學(xué)透鏡將激光束指引至距工件一定距離的位置。
掃描振鏡倚靠一個(gè)或兩個(gè)可移動(dòng)鏡來迅速定位激光束，從而使焊縫之間的光束復(fù)位所需的時(shí)間相近于零，從而提高了生產(chǎn)率，適合于進(jìn)行大量的短焊縫，并且可以優(yōu)化的焊接依次，以確保很小的熱能輸入和變形。
5遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)的方法有兩種，第一種是遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)，將工件放在掃描光學(xué)振鏡下的工作區(qū)域然后進(jìn)行焊接，在短時(shí)間內(nèi)焊接大量零件時(shí)，零件在光學(xué)振鏡下連續(xù)通過機(jī)械運(yùn)輸。此過程稱之為飛焊。
第二個(gè)緣故是攜帶掃描光學(xué)振鏡的機(jī)器人執(zhí)行大量運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，掃描光學(xué)振鏡可確保沿工件前后移動(dòng)時(shí)激光束的可靠定位。機(jī)械控制同步機(jī)器人和掃描光學(xué)透鏡的重疊運(yùn)動(dòng)。它可以測(cè)量機(jī)器人在幾毫米內(nèi)的準(zhǔn)確空間位置。控制系統(tǒng)將測(cè)量的位置與程序路徑進(jìn)行比較，如果檢測(cè)到錯(cuò)誤，將通過掃描光學(xué)振鏡進(jìn)行補(bǔ)償和控制。
激光焊接將變得更為易于
激光焊接工藝開拓了普遍的應(yīng)用可能，高質(zhì)量，至少的后處置和低成本優(yōu)勢(shì)已成為不遺余力促進(jìn)激光焊接工藝的有力論據(jù)，未來，激光焊接工藝將與激光切割一樣早熟。。
