激光焊接机有哪些优势(激光焊机优点与缺点?)

海潮机械 2023-02-16 16:48 编辑:admin 213阅读

一、激光焊机优点与缺点?

激光焊机的优点

  1、速度快、深度大、变形小。

  2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

  3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

  4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

  5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

  6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

  7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

  激光焊机的缺点

  1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

  2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

二、激光焊接机的优点和缺点?

优点(1)焊件位置需非常精确,务必在激光束的聚焦范围内。

(2)焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。

(3)最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件,生产线上不适合使用激光焊接。

(4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变。

(5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。

(6)能量转换效率太低,通常低于10%。

(7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。

(8)设备昂贵。为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一优秀的焊接方法,提出了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺措施,如激光填丝焊(可细分为冷丝焊和热丝焊)、外加磁场辅助增强激光焊、保护气控制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。

(1)功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。

(2)激光脉冲波形。 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

(3)激光脉冲宽度。 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

(4)离焦量对焊接质量的影响。 激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。

激光焊接的缺点为:

焊道凝固较为快速,可能存在气孔及脆化的缺陷。

由于飞溅大,穿透焊的焊缝相对于钎焊更粗糙,但是强度比普通点焊要强得多。

与其他焊接方法相比较,激光器及其相关系统的成本较高,前期一次性投资较大。

激光填丝焊工艺控制比较困难。激光填丝焊属于熔焊,聚焦光斑分别照射到工件上和焊丝上。熔池较小,要使不断送进的焊丝均匀熔化,光丝的相对位置的准确控制非常重要。

激光焊接由于激光聚焦光斑尺寸小、焊缝窄,对工件装配精度要求高。焊件位置必须非常精确,要求光束在工件上的位置不能有显着偏移,务必在激光束的聚焦范围内。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺陷。

三、汽车激光焊接有什么好处?

  激光焊接的主要优点  (1)可将入热量降到最低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦最低。  (2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。  (3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至最低。  (4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。  (5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。  (6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相近的部件,  (7)可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。  (8)易于以自动化进行高速焊接,亦可以数位或电脑控制。  (9)焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。  (10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能精确的对准焊件。  (11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属  (12)不需真空,亦不需做X射线防护。  (13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达10:1  (14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

四、激光焊与氩弧焊强度区别?

一、激光焊接机和氩弧焊机的区别

激光焊是高能束焊的一种,激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接;氩弧焊是电弧焊的一种,利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。

激光焊机与氩弧焊机的区别在于:氩弧焊使用非消耗电极与保护气体,常用来焊接薄工件,但焊接速度较慢,且热输入比激光焊大很多,易产生变形。激光焊焊缝的特点是热影响区范围小,焊缝较窄,焊缝冷却速快,焊缝金属性能变化小,焊缝较硬。

二、手持式激光焊接机与氩弧焊机哪个好

1、激光焊接机焊接时不需要耗材,焊接生产成本低。

2、激光焊接机能量集中,焊接强度高,牢固性甚至超过母材。

3、激光焊接机激光束密集,热影响区域小,焊接后产品基本无变形。

4、激光焊接机操作简单,容易上手,零经验只需两小时即可上手操作。

5、激光焊接机焊接速度快,同样时间,一台激光焊接机的产量是氩弧焊的五倍。

6、激光焊接机焊接后焊缝美观,无毛刺,无焊瘤焊疤,后期使用无需打磨抛光。

7、激光焊接机一机多用,可以更换成切割铜嘴,临时当做小功率激光切割机使用。

8、激光焊接机枪头。对于加工焊接厂商来说,焊接最主要的就四点,操作难度、焊接速度、焊接厚度和焊接效果。操作来说手持激光焊接机无疑占很大优势,焊接速度上也是氩弧焊的五倍以上,焊接效果整体来说激光焊接机小胜一筹,但在焊接厚度上激光焊接机仅适用于焊接薄板材料,厚板无法焊透,同等可焊接厚度的设备,激光焊接机价格明显高于氩弧焊机,这是激光焊接机的一个劣势。

综上所述,激光焊接机优势还是很大的,目前凭借着在薄板领域的速度快,操作简单,焊接强度高等特点,逐步取代了市面上大部分氩弧焊机的市场,在薄板焊接领域广受好评。