光纖激光設(shè)備研究技術(shù)企業(yè)

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      激光焊接機的應用及發(fā)展歷程

      文章來源:深圳晨皓達自動化激光設(shè)備廠家    時間:2022-04-02 15:34:46
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      20世紀70年代,大功率(數(shù)千瓦)CO2激光器的出現(xiàn),開辟了激光技術(shù)應用于焊接的新紀元。20世紀80年代,激光焊接作為新技術(shù)在歐洲、美國、日本受到關(guān)注。1985 年德國蒂森鋼鐵公司與德國大眾汽車公司合作,在奧迪100車身上成功地采用了全球第塊激光拼焊板。20世紀90年代歐洲、北美、日本各大汽車生產(chǎn)廠開始在車身制造中大規(guī)模使用激光拼焊板技術(shù)。無論實驗室還是汽車制造廠的實踐經(jīng)驗,均證明了激光拼焊板可以成功地應用于汽車車身的制造。


      激光焊接機的應用及發(fā)展歷程


      激光拼焊是采用激光能源,將若干不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材、不銹鋼材、鋁合金材等進行自動拼合和焊接而形成一塊整體板材、 型材、夾芯板等,以滿足零部件對材料性能的不同要求,用最輕的重量、最優(yōu)的結(jié)構(gòu)和最佳的性能實現(xiàn)裝備輕量化。在歐美等發(fā)達國家,激光拼焊不僅在交通運輸裝備制造業(yè)中被使用,還在建筑業(yè)、橋梁、家電板材焊接生產(chǎn)、軋鋼線鋼板焊接(連續(xù)軋制中的鋼板連接)等領(lǐng)域中被大量應用。


      世界著名的激光焊接企業(yè)有瑞士Soudonic公司、法國阿賽洛鋼鐵集團、德國蒂森克虜伯集團TWB公司、加拿大Servo- Robot公司、德國Precitec公司等。隨著航空航天、微電子、醫(yī)療器械及核工業(yè)等的迅猛發(fā)展,對材料焊接性能的要求越來越高,傳統(tǒng)的焊接方法難以滿足要求,激光焊作為一種獨特的加工方法日益受到重視。激光焊接是激光技術(shù)最廣泛的工業(yè)應用領(lǐng)域之一。


      中國的激光焊接技術(shù)應用起步較晚,20 世紀70年代之前,由于沒有高功率的連續(xù)激光器,那時激光應用大多是采用脈沖固體激光器。研究的重點是脈沖激光焊接,應用于小型精密零部件的點焊,或由單個焊點搭接而成縫焊。2002 10月,中國第一條激光拼焊板專業(yè)生產(chǎn)線投人運行,由武漢蒂森克虜伯中人激光拼焊有限公司從德國蒂森克虜伯集團TWB公司引進。此后上海寶鋼阿賽洛激光焊公司、一 汽寶友激光焊有限公司等的激光拼焊板也相繼投產(chǎn)。


      激光焊作為一種獨具優(yōu)勢的焊接技術(shù)日益受到重視。 目前世界上1kW以上的激光加工設(shè)備已超過3萬臺,且每年以20%以上的速度增長,其中1/3用于焊接。激光焊在汽車、鋼鐵、船舶、航空航天、輕工等行業(yè)得到了日益廣泛的應用。CO2激光焊接機的部分應用如下

      應用部門 應用案例
      航空 發(fā)動機殼體、機翼隔架、機身蒙皮與筋條、壁板、膜盒等
      電子儀表 集成電路內(nèi)引線、顯像管電子槍、全鉭電容、調(diào)速管、儀表游絲等
      機械 精密彈簧、針式打印機零件、金屬薄壁波紋管、熱電偶、電液伺服閥等
      鋼鐵治金 焊接厚度為0.2~ 8mm、寬度為0. 5~1.8mm的硅鋼片,高、中、低碳鋼和不銹鋼,焊接速度為100~1000cm/ min
      汽車 車頂、車身、側(cè)框、汽車底架、傳動裝置、齒輪、點火器中軸與撥板組合件等
      高鐵 車體蜂窩結(jié)構(gòu)
      船舶 甲板、船艙隔壁、客艙壁板、平板夾心構(gòu)件
      醫(yī)療 心臟起搏器以及心臟起博器所用的鋰碘電池等
      食品 食品罐(用激光焊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錫焊或接觸高頻焊,具有無毒、焊速快、節(jié)省材料以及接頭美觀、性能優(yōu)良等特點)等
      其他 燃氣輪機、換熱器、干電池鋅銅外殼、核反應堆零件等


      脈沖激光焊主要用于微型件、精密元件和微電子元件的焊接。低功率脈沖激光焊常用于直徑在0. 5mm以下金屬絲與絲(或薄膜)之間的點焊連接。脈沖激光焊已成功地用于焊接不銹鋼、鐵鎳合金、鐵鎳鈷合金、鉑、銠、鉭、鈮、鎢、鉬、銅及銅合金、金、銀、硅鋁絲等。脈沖激光焊可用于顯像管電子槍、核反應堆零件、儀表游絲及混合電路薄膜元件的導線連接等。用脈沖激光封裝焊接繼電器外殼、鋰電池和鉭電容外殼、集成電路等都是很有效的方法。


      連續(xù)激光焊主要應用于厚板深熔焊。平板對接、搭接、端接、角接均可采用連續(xù)激光焊,常見的接頭形式是對接和搭接。激光焊雖然在焊接熔深方面比電子束焊小- -些,但由于不受電子束焊真空室對零件的局限、無需在真空條件下進行焊接,故其應用前景更為廣闊。尤其是激光焊設(shè)備常與機器人結(jié)合起來組成柔性加工系統(tǒng),使激光焊的應用范圍進一步擴大。


      在電廠的建造及化工行業(yè),有大量的管管、管板接頭,用激光焊可得到高質(zhì)量的單面焊雙面成形焊縫。 在艦船制造業(yè),用激光爆想控大座度板(可加填充金屬), 接頭性能優(yōu)于電弧焊,能降低產(chǎn)品成本,提高構(gòu)件的可靠性,延長艦船的使用壽命。激光焊還應用于電動機定子鐵芯的焊接,發(fā)動機殼體、機翼隔架等飛機零件的生產(chǎn),航空發(fā)動機葉片的修復等。


      激光焊還有其他多種形式的應用,如激光釬焊、激光電弧復合焊、激光填絲焊、激光壓焊等。激光釬焊主要用于印制電路板的焊接,激光壓焊主要用于薄板或薄鋼帶的焊接。


      采用強烈聚焦的激光束還可以焊接陶瓷、玻璃、復合材料等。焊接陶瓷時需要預熱以防止產(chǎn)生裂紋,通常采用長焦距的聚焦透鏡。為了提高接頭強度,也可添加焊絲。用激光焊接金屬基復合材料時接頭區(qū)易產(chǎn)生脆性相,這些脆性相會導致裂紋和降低接頭強韌度,但在一定條件下仍可獲得滿足使用要求的接頭。

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