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    激光焊接機複合焊接工藝的優點2024-02-27

    為了擴大激光焊接的應用範圍,提高激光焊接的質量,增加焊件的厚度,避免簡單激光焊接的局限性,出現了一種新的焊接工藝:激光複合焊接。這裏要注意的是,激光複合焊接的優點不僅僅是兩種焊接方法的疊加!特別是能量的利用率遠遠大於兩種熱源的簡單組合。


     
    激光複合焊的優點是能量利用率提高,母材固態時激光吸收率很低,熔化後激光吸收率提高到50~100%;熔深增加了很多。在電弧的作用下,母材熔化形成熔池,激光作用於電弧形成的底部。此外,液態金屬對激光束的吸收率較高,因此激光複合焊接的熔深大於簡單的激光焊接;電弧非常穩定。例如,單獨用TIG或MIG焊接時,焊接電弧有時不穩定,特別是在小電流條件下。當焊接速度提高到一定值時,會導致電弧漂移。激光複合焊接時,激光產生的等離子體有助於穩定電弧;提高激光焊接對接頭間隙的適應性,降低激光焊接的裝配精度,實現高效率。
     
    1、脈衝激光焊接有四個主要參數:脈衝能量、脈衝寬度、功率密度和離焦;連續激光焊接參數主要包括:激光功率、焊接速度、光斑直徑、離焦、保護氣體類型和流量;雙光束激光焊接參數包括:光束布置方式、間距、兩光束角度、聚焦位置、兩光束能量比等。激光複合焊接類型包括:激光電弧複合焊、激光高頻焊接、激光壓力焊接、激光釺焊等;激光電弧焊最常見,如激光氬弧焊(TIG)、激光氣保焊(MIG)等等。根據激光與電弧的相對位置,有:同軸複合、交叉複合、偏離複合。
     


    2、用於大厚板深熔焊接,由於單純激光焊接的嚴格裝配要求和大功率激光器的高成本,厚板焊接受到限製。厚板深熔焊可采用激光電弧複合焊接,提高了焊接坡口的製備、光束對中性和接頭裝配間隙的適應性。它在造船業得到了很好的應用。低合金高強度鋼不能預熱焊接。激光電弧複合焊單焊熔深可達15mm,雙焊熔深可達30mm。焊接變形量僅為雙絲焊的1/10,焊接厚度16mm的T形接頭焊接速度可達3m/min。

    3、用於鋁合金激光焊接,激光焊接鋁合金反射率高,容易產生孔隙、裂紋、成分變化等問題。采用激光電弧複合焊接,由於電弧的作用,激光束可直接照射到液體熔池表麵,提高吸收率,提高熔深。通過交流TIG或DC反接,氧化膜可以在激光焊接前清洗,電弧形成的熔池可以在激光束前移動,增加熔池與固態金屬之間的潤濕性,防止咬邊。
     


    4、用於搭接接頭,搭接焊縫廣泛應用於汽車框架和底板結構。目前,鍍鋅鋼板搭接焊和鋁板焊接用於汽車外殼焊接。激光電弧複合焊可減少焊接部件的變形,消除凹麵、咬邊等缺陷,大大提高焊接速度。例如,低碳鋼板的搭接接頭采用10kWCO2激光和MIG電弧複合熱源焊接,間隙為0.5~1.5mm搭接焊,熔深可達地板厚度的40%。另一個例子是鋁合金搭接接頭,采用2.7kWYAG激光-MIG電弧複合高速焊接,焊接速度可達8m/min。
    5、用於薄板高速焊接時,激光高速焊接薄板的主要問題是焊縫成形連續性差,焊道表麵容易隆起。薄板(0.14mm)複合焊接采用等離子弧輔助YAG或CO2激光,焊接速度是單獨激光焊接的兩倍。即使焊接速度達到100m/min電弧,也非常穩定,可以獲得較寬的焊道和光滑的焊縫表麵。


     

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