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光纖傳輸激光焊接機(jī)的工作原理:激光焊接是利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式,主要針對(duì)薄壁材料、精密零件的焊接,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊、對(duì)接焊、疊焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,熱影響區(qū)小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質(zhì)量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點(diǎn)小,定位精度高,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?!?br />激光焊接機(jī)的主要特性
20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。
光纖傳輸激光焊接機(jī)的優(yōu)點(diǎn):
(1)可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區(qū)金相變化范圍小,且因熱傳導(dǎo)所導(dǎo)致的變形亦最低;
?。?)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數(shù)業(yè)經(jīng)檢定合格,可降低厚板焊接所需的時(shí)間甚至可省掉填料金屬的使用;
?。?)不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程,機(jī)具的耗損及變形接可降至最低;
(4)激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引,可放置在離工件適當(dāng)之距離,且可在工件周圍的機(jī)具或障礙間再導(dǎo)引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發(fā)揮;
?。?)工件可放置在封閉的空間(經(jīng)抽真空或內(nèi)部氣體環(huán)境在控制下);
(6)激光束可聚焦在很小的區(qū)域,可焊接小型且間隔相近的部件;
(7)可焊材質(zhì)種類范圍大,亦可相互接合各種異質(zhì)材料;
?。?)易于以自動(dòng)化進(jìn)行高速焊接,亦可以數(shù)位或電腦控制;
?。?)焊接薄材或細(xì)徑線材時(shí),不會(huì)像電弧焊接般易有回熔的困擾;
?。?0)不受磁場(chǎng)所影響(電弧焊接及電子束焊接則容易),能精確的對(duì)準(zhǔn)焊件;
?。?1)可焊接不同物性(如不同電阻)的兩種金屬;
?。?2)不需真空,亦不需做X射線防護(hù);
?。?3)若以穿孔式焊接,焊道深一寬比可達(dá)10:1;
?。?4)可以切換裝置將激光束傳送至多個(gè)工作站。
光纖傳輸激光焊接機(jī)的缺點(diǎn):
?。?)焊件位置需非常精確,務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi);
?。?)焊件需使用夾治具時(shí),必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點(diǎn)對(duì)準(zhǔn);
?。?)最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠(yuǎn)超過19mm的工件,生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接;
(4)高反射性及高導(dǎo)熱性材料如鋁、銅及其合金等,焊接性會(huì)受激光所改變;
(5)當(dāng)進(jìn)行中能量至高能量的激光束焊接時(shí),需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅(qū)除,以確保焊道的再出現(xiàn);
?。?)能量轉(zhuǎn)換效率太低,通常低于10%;
?。?)焊道快速凝固,可能有氣孔及脆化的顧慮;
?。?)設(shè)備昂貴。
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