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高功率激光焊接工艺,智造生产加速升级

来源:大族激光智能装备2020-05-11 我要评论(0 )   

高功率激光自熔焊接当激光光斑照射到工件表面上的功率密度达到106W/cm2以上时,工件在激光的照射下被迅速加热,其表面温度在极短的时间内升高到沸点,使金属熔化和汽化...

高功率激光自熔焊接


当激光光斑照射到工件表面上的功率密度达到106W/cm2以上时,工件在激光的照射下被迅速加热,其表面温度在极短的时间内升高到沸点,使金属熔化和汽化。在液态金属中形成一个充满金属蒸气的细长孔,当金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后,小孔不再继续加深,形成一个深度稳定的小孔,小孔周围就是焊接熔池,小孔随着激光而移动,小孔闭合后便形成焊缝,实现激光自熔焊接。


激光自熔焊接,即焊接的两部分或多个部分自身熔化并最终冷却凝聚成一体,该焊接方式不需要添加辅助的焊剂或填料,完全利用工件自身材料熔接在一起。高功率激光自熔焊接广泛应用于不同的行业,如汽车零部件行业中的安全气囊气体发生器、齿轮、汽车座椅零部件、减震器等多种产品。

高功率激光自熔焊接焊缝成形好,变形小,特别对于中薄板非常适合。而且焊接设备配置简单,工艺相对比较容易掌握,被大量应用。


高功率激光复合焊接技术

激光复合焊接技术结合了激光焊和传统气体保护焊(电弧)两者的优点。这种焊接方法的特点是:

  1. 激光焊能在较小的热输入量和小的焊接热影响区获得较大的熔深;

  2. 所附加的气保焊可以大大扩展接头根部间隙的大小,改善表面状态和杂质的允许量;

  3. 提高焊缝根部间隙填充和成形质量以及加强对焊接冶金的控制。


与纯电弧焊接相比,激光复合焊接技术兼具激光焊接和电弧焊接的优点,适用于铝合金、钛合金、镁合金及高合金钢等材料的焊接。如用纯激光焊接铝合金时,易产生高反及焊缝凹陷等问题,采用激光电弧复合的方法焊接,高反问题可以得到很好的解决。

激光复合焊接技术在汽车、船舶、航空航天、机车、管道等制造工业领域已获得了广泛应用,在国内对激光复合焊接技术进行更为深入的研究时,大族激光智能装备集团已经将该项技术与设备投向市场,案例众多并获得市场认可、好评。

激光焊接焊缝跟踪技术

焊缝跟踪是实现激光焊接自动化的一个重要组成部分。激光焊缝跟踪系统的原理是一个光学焊缝跟踪系统,主要由一个激光条纹传感器、一个分析单元和一到两个线性驱动组成。激光焊缝跟踪系统的优点:

  1. 非接触式,克服了机械探针式系统所固有的缺陷,如不能处理对接工件以及小间隙和点固焊缝等;

  2. 应用焊缝跟踪可以保证焊接精度,提高焊接质量和生产率,降低返修率和废品率;

  3. 同时降低对焊接结构装配件的装配和定位精度要求,从而节约工装夹具成本。

激光焊接焊缝跟踪系统既可以与机器人集成,也可以与数控机床集成。常见跟踪的焊缝接头形式有:对接、角接、搭接、T型接头、V/Y型坡口接头等等,广泛应用于汽车及汽车零部件(如车顶激光焊接)、钢材(如激光拼焊板)、航空航天、造船管道等领域,提高了激光焊接质量和自动化程度。

高功率激光远程焊接技术

远程激光焊接技术已成为替代传统电阻点焊的重要焊接方法。与传统激光焊接相比,远程激光焊接技术的主要优势:

  1. 定位精度高、定位时间短、焊接速度快、效率高;

  2. 工作距离长,不会与焊装夹具干涉、光学镜片污染少;

  3. 编程灵活,量身定制焊缝形状、优化结构、提高强度等。

与电阻点焊相比,远程激光焊接技术充分发挥了单侧、非接触式激光焊接的技术和经济优势,并将其与高速扫描振镜的优势相结合,高了总生产效率,可有效用于日益增多的汽车覆盖件及零部件焊接。

应用领域包括汽车白车身焊装及其零部件的激光连接,如汽车座椅、车门、发动机罩、B柱、开关柜、保险杠、仪表盘、气阀等等。大族激光智能装备集团“激光技术与自动化应用实验室”配备了先进的高功率远程激光焊接系统,掌握了常见车用材料如镀锌钢板、低碳钢、高强钢等的高功率远程激光焊接工艺技术,以及基于远程焊接工艺特征的夹具设计技术。


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激光技术激光设备

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