多语言展示
当前在线:414今日阅读:126今日分享:42

激光焊接的方法与其应用领域

在激光焊接出现之初,人们就认识到了它的应用前景,然而由于众多因素发展收到了限制。直到高功率CO2激光器的出现,以及当时其它焊接技术的限制,促进了激光深熔焊接技术的迅速发展。由于激光深熔焊接技术具有许多独持的优点.因而在加工工业中获得了广泛的应用。与其它的焊接方法相比,激光焊接具有许多独特的优点
激光焊接的基本方法
1

热传导焊接    热传导焊接是指在一定的焊接速度下,当激光器的功率密度较低,不能使工件的温度达到熔点,而主要通过热传导效应进行焊接的方法。在热传导焊接中,激光能量只能被工件的表层所吸收,在激光进入工件微米量级的表层后,入射光强已趋近于牢,工件内部的加热是通过热传导方式进行的。 当工件表面的温度达到材料的熔点后,工件表面即开始熔化,焊接过程开始,被焊接的工件通过熔化区连接起来。焊接通度主要由激光的功率密度和材料的热力学常数决定。热传导焊接是激光器功率较低时进行焊接的主要方法。

2

当工件表面的温度达到材料的熔点后,工件表面即开始熔化,焊接过程开始,被焊接的工件通过熔化区连接起来。焊接通度主要由激光的功率密度和材料的热力学常数决定。热传导焊接是激光器功率较低时进行焊接的主要方法。 对于一些高反射率的材料,在孔洞形成后对激光的吸收率会3%上升到98%以上。孔洞的周围被熔融区域所包围,熔融区域的宽度决定焊缝的宽度。随着激光束和孔洞在焊接方向的移动.被加工工件被熔化、焊接。这样的焊接过程称为激光深熔焊接。

激光焊接的应用领域
1

制造业应用  激光拼焊技术在国外轿车制造中得到广泛的应用,据统计,2000年全球范围内剪裁坯板激光拼焊生产线超过100条,年产轿车构件拼焊坯板7000万件,并继续以较高速度增长。   日本以CO2激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接,在超薄板焊接的研究,如板厚100微米以下的箔片,无法熔焊,但通过有特殊输出功率波形的YAG激光焊得以成功,显示了激光焊的广阔前途。

2

电子工业激光焊接在电子工业中,特别是微电子工业中得到了广泛的应用。由于激光焊接热影响区小加热集中迅速、热应力低,因而正在集成电路和半导体器件壳体的封装中,显示出独特的优越性,在真空器件研制中,激光焊接也得到了应用,如钼聚焦极与不锈钢支持环、快热阴极灯丝组件等。传感器或温控器中的弹性薄壁波纹片其厚度在0.05-0.1mm,采用传统焊接方法难以解决,TIG焊容易焊穿,等离子稳定性差,影响因素多而采用激光焊接效果很好,得到广泛的应用。

3

汽车工业20世纪80年代后期,千瓦级激光成功应用于工业生产,而今激光焊接生产线已大规模出现在汽车制造业,成为汽车制造业突出的成就之一。 德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃等欧洲的汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等钣金焊接,90年代美国通用、福竟相将激光焊接引入汽车制造,尽管起步较晚,但发展很快。在工艺方面美国Sandia国家实验室与PrattWitney联合进行在激光焊接过程中添加粉末金属和金属丝的研究,德国不莱梅应用光束技术研究所在使用激光焊接铝合金车身骨架方面进行了大量的研究,认为在焊缝中添加填充余属有助于消除热裂纹,提高焊接速度,解决公差问题,开发的生的工厂投入生产。

4

粉末冶金领域  随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其它零件的连接问题显得日益突出,使粉末冶金材料的应用受到限制。  激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景。

5

生物医学生物组织的激光焊接始于20世纪70年代,Klink等及jain用激光焊接输卵管和血管的成功焊接及显示出来的优越性,使更多研究者尝试焊接各种生物组织,并推广到其他组织的焊接。有关激光焊接神经方面目前国内外的研究主要集中在激光波长、剂量及其对功能恢复以及激光焊料的选择等方面的研究,刘铜军进行了激光焊接小血管及皮肤等基础研究的基础上又对大白鼠胆总管进行了焊接研究。激光焊接方法与传统的缝合方法比较,激光焊接具有吻合速度快,愈合过程中没有异物反应,保持焊接部位的机械性质,被修复组织按其原生物力学性状生长等优点将在以后的生物医学中得到更广泛的应用。

6

其他领域在其他行业中,激光焊接也逐渐增加特别是在特种材料焊接中国内进行了许多研究,如对BT20钛合金、HEl30合金、Li-ion电池等激光焊接,德国玻璃机械制造商GlamacoCoswig公司与IFW接合技术与材料实验研究院合作开发出了一种用于平板玻璃的激光焊接新技术。

推荐信息