激光焊接范例6篇

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激光焊接

激光焊接范文1

关键词:激光焊接 功率密度 熔焊 应用

中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)004-040-01

激光焊接是利用激光束聚焦后所获得的能量高,方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位,使光能转化为热能,从而熔化金属进行焊接的一种工艺方法。激光焊接在机械,汽车,钢铁,造船,航空航天等行业得到了日益广泛的应用,并促进了技术的发展和进步。

1 激光焊接的工作机理

20世纪60年代以来,随着CO2,YAG等激光器的诞生,他们广泛应用于焊接中,激光焊接的工作机理按激光器所提供的功率密度的大小可分为两种:其一是激光传热熔化焊,工件表面吸收射激光,然后通过热传导而形成一定体积的熔池,这类激光器的功率密度为105~106w/cm2。另一种为激光深熔焊,它是由于材料在高的功率密度下瞬间汽化而形成圆孔空腔,随着激光束和工件的相对运动似的远控附近的金属熔化,流动,封闭,凝固连接形成焊缝,这类激光器的功率密度为106~108w/cm2。

2 激光焊接的主要特性

与其他焊接方法相比,激光焊接的主要优点有:

(1)激光焊接的功率密度大,方向性强

(2)激光焊接速度快,深度大,变形小

(3)激光焊接设备简单,可直接在大气中焊接,不需要真空或惰性气体的保护,便于用于实际生产。

(4)由于激光束能利用反射面将其向任何方向弯曲或聚焦,所以适合于焊接较复杂的零件。

(5)激光焊接还可以应用于异种金属材料的焊接,甚至可以焊接玻璃钢等非金属。

但激光焊接也有一定的局限性:

(1)焊接装配精度极高,因为激光束的光斑很小,焊缝很窄,不加任何填充材料,否则极易造成焊接缺陷

(2)激光焊接设备费用很高,一次性投资很大

3 影响激光焊接质量的因素

激光焊接参数是决定焊接能力的重要因素,直接影响焊接质量,因此必须对激光焊接的工艺参数进行研究和控制,才能有效采用激光焊接技术。

主要的工艺参数有:激光输出功率,激光输出波形,激光脉冲宽度,离焦量和焦距,焊接速度,材料的吸收率,保护气体等。

激光的输出功率和焊接速度影响着焊接温度,熔池的大小和熔池的深度,显著影响着焊接的质量。脉冲宽度影响着熔深和HAZ,对焊接质量也能产生很大的影响。焊接时光束的焦距和离焦量影响着能量密度,采用短焦距可获得较高的能量密度,光斑小,但要求工件的间距要小。激光束与材料吸收的相容性对材料的吸收率影响很大,它也影响着熔池中温度升高的趋势,对焊接热循环及焊接接头的质量造成一定的影响。另外保护气体也影响着焊接的质量,激光焊接中常使用惰性气体来保护熔池,一般用氮气,氩气,氦气,但氦气成本最高,防氧化性能最好,不易形成等离子体氩气防氧化性能也好,但易电离,常用于铝钛作保护气,氮气成本最低,一般应用于不锈钢的焊接。

4 激光焊接在现代工业中的实际应用

在发达国家中,激光焊接已得到了普遍的应用,以汽车业为例,世界许多大的汽车生产商车身都采用激光焊接,车身通常是由一个大的冲压件经过激光焊将平板坯拼接而成,由于激光焊接小的体积变形,几乎没有扭曲,配合机器人的自动化操作,可得到符合条件的车身,节省劳力和成本。同时激光焊接还可以将不同厚度,不同材质,不同强度的数块板坯焊在一起,用来压制大型的覆盖件,这样可减少冲模,焊接设备和工具,提高部件的精度,改善零件的整体性。

在国内,激光焊接在对板材拼接的焊接,多联齿轮的焊接,双金属锯条的焊接等激光焊接工艺都有一定的研究。中科院长春广电研究所利用CO2激光器焊接双金属焊条,焊接功率为700K,焊速2m/min,焊后经过高温回火,得到电子束焊接的质量,使用寿命极高。上海光电研究所和华中科技大学联合应用国产大功率C02激光器进行齿轮深熔焊接,得到焊接深度4mm,深宽比为2:1的焊缝。为解决武汉钢铁公司和东风汽车公司车身激光焊接的需要,我国研制了一套激光焊接设备,解决了高功率CO2焊接设备的关键技术,对开展4~6mm激光焊接提供了重要作用。

5 结束语

虽然激光技术仅有几十年广泛发展的历史,但随着科技的进步以及焊接与激光的紧密结合,激光焊接以其高的能量密度,方向性强及变形小的优势正逐步应用于制造业,国防工业,粉末冶金领域,电子工业,生物医学等领域,相信不久的将来,激光焊接技术会得到更为广泛的应用,极大地促进工业的发展和人类的文明和进步。

参考文献:

[1]张永康.激光焊接技术[M].化学工业出版社,2004:68-76.

[2]郑启光,激光先进制造技术[M].华中科技大学出版社,2001:110-120.

激光焊接范文2

关键词:激光焊接技术;研究现状;未来制造业

中图分类号:TG456 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)06-0011-02

21世纪是现代科技高速发展的时代,而激光技术作为目前时展中人们所最为瞩目的可击之一,其不仅仅是应用于现代军事领域,同样随着激光技术的日益娴熟以及其本身的制造工艺和应用工艺的普遍化,未来能够在更多的行业得到广泛应用,其中就包括传统制造业。由于传统焊接本身更多是依赖于焊接人员自身的工作经验以及对于焊接目标的目测实现焊接,其往往精度存在一定的偏差性,很难实现高精度项目的作业,而激光焊接无疑能够有效解决这一难题,利用激光技术准确对现有的目标进行准确的焊接,从而大大提升了焊接的准确性和有效性。未来随着工业现代化的迅猛发展,激光焊接技术有着广阔的应用空间。鉴于此,本文主要通过对激光焊接技术的内涵以及分类出发,就目前国内外激光焊接技术研究现状进行综合性、系统性的分析,并由此结合未来制造业发展需求以及激光焊接的特点,对其未来的应用以及发展进行展望。

1 激光焊接技术的内涵及分类

激光焊接顾名思义就是传统焊接技术与现代激光科技的结合,其主要是利用利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,利用激光本身的高度聚焦,在短时间内形成强烈的脉冲,从而对材料进行加工和切割。相对于传统焊接而言,其本身精度更高,更加的灵敏,焊接小了也更高,因而适用于在材料的微小区域进行焊接。激光焊接技术借助于特定的戒指的往复振荡,将其转化为高辐射能量,并且对这一辐射能量进行聚焦,由此超过材料的燃点,最终实现不同材料之间的粘连。

从现代激光焊接的发展现状以及特点来看,其主要分为两类,一是激光深焊接,其主要是通过将大功率激光束直接投射到材料表面,利用热能与光能的转化,从而使得材料在持续照射下软化直至融化;另一类是是热传导焊接技术,与激光深焊接的主要差异在于材料表层的热量通过热传导方式继续向材料内部传送,最终实现使焊接材料合二为一。

上述两种激光焊接其主要是利用了不同能量之间的转换从而实现了对于不同材料的粘连,即实现了焊接。由于激光焊接本身精度更高,更加容易对能量进行聚焦,因而更加容易控制,且能够实现较远距离的焊接,因此其本身的应用更多的是在现代高新技术行业,例如电子器件以及仪表器件等对于焊接精度要求较高的行业,借助于其独特的优点,目前已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。而未来随着现代科学技术的发展以及不断进步,对于激光焊接的应用以及发展也变得更加的多元化,从而形成更多的分类,例如双光束复合焊、激光-MIG复合焊、激光-电弧复合焊等等,他们的出现无疑能够进一步拓宽激光焊接技术的应用领域,提升整体传统制造业的焊接效率和精准度。

2 当前激光焊接技术的研究现状

2.1 国外对其研究现状

由于国外激光技术以及制造业较为发达,因此他们早在上世纪八十年代就已经逐步开始研究以及分析如何将现代激光技术应用在传统制造业中。以欧盟、美国等西方国家和亚洲的日本为例,他们借助于自身发达的科学技术实力以及良好的制造业基础,在政府合理的引导以及财政支持下,激光焊接技术发展非常快速,特别是进入新世纪以后,已经在许多的制造业和其他行业中能够看到激光焊接结束的应用,包括电子工业、造船工业、汽车工业等等,都能够看到现代激光焊接技术的应用。并且,他们为了能够对整个技术进行合理的应用,已经初步形成了焊接技术的行业标准,从而使得其能够在一个合理可控的范围内得到应用。与此同时,为了进一步提升焊接效率,使得激光焊接技术能够更好地应用于现代大型生产,特别是大型制造业以及建筑业,西方发达国家近年来在积极研究如何提升激光焊接的效率,通过大功率激光器的研究,进一步推动和实现大功率激光焊接技术的实现,由此真正将其应用到大型制造业、建筑业甚至是军事领域,进行潜艇以及军舰的制造。

2.2 国内对其研究现状

相对于国外成熟的技术而言,我国指导改革开放之后在开始逐步接触和了解激光技术,而直到上世纪九十年代末才开始逐渐将激光技术与传统焊接应用相结合。目前,激光焊接技术研究在国内走在前列的当属哈尔滨焊接研究所。近年来,其除了进一步拓宽和研发新的激光焊接种类以及设备之外,也在积极模仿以及参照国外研究的最新动向,不断寻求大功率激光焊接技术的突破与发展。而最新的研究成果显示,他们成功克服了国内大型构件的焊接难题,这无疑标志着我国在激光焊接技术领域的重大突破,也为未来大型工程重大应用奠定了基础。

除此之外,目前国内的激光焊接技术研究还集中在激光热丝焊、异种金属焊等领域,他们都是现代激光焊接技术研究的最新课题。而国外在相关研究领域已经取得了突破,特别是德国已经初步掌握了异种金属焊的技巧和方式,而未来我国要想真正熟练的应用以及掌握激光焊接技术,将其应用到更多的领域以及行业内,无疑就必须要攻破上述课题,要进一步完善以及优化激光焊接技术。

总体而言,虽然国内的激光焊接技术与国外目前的研究以及发展进度存在一定的差距,但是随着研究的不断深入,这一差距正在被逐步缩短,未来其必然会被广泛应用于实际生产和生活中。

3 激光焊接技术的发展趋势

激光焊接作为现代科技与传统技术的结合体,其相对于传统焊接技术而言,尤其独特之处并且本身的应用领域以及应用层面更加广泛,可以极大的提升焊接的效率和精度。其功率密度高、能量释放快,从而更好的提高了工作效率,同时其本身的聚焦点更小,无疑使得缝合的材料之间的黏连度更好,不会造成材料的损伤和变形,所以焊接之后也无需进行后续处理。由此,其本身主要是应用于高新技术领域,而未来随着人们对于这一技术的了解以及掌握的不断深入,必然可以应用于更多的行业以及领域。

可以说激光焊接技术的出现,实现了传统焊接技术所无法应用领域,其能够简单的实现不同材质、金属与非金属等多种焊接需求,并且因为激光本身的穿透性和折射性,使得其能够依据光速本身的运行轨迹,实现360度范围内的随意焦,而这无疑是传统焊接技术发展下所无法想象的。除此之外,因为激光焊接能够在短时间内释放大量热量实现快速焊接,因而其对于环境要求更低,能够在一般室温条件下进行,而无需再在真空环境或是气体保护状态下。

经过几十年的发展,人们对于激光技术的了解以及认知程度最高,其也从最初的军事领域逐步扩展到现代民用领域,而激光焊接技术的出现进一步拓展了激光技术的应用范围。未来激光焊接技术不仅仅能够用于汽车、钢铁、仪器制造等领域,其必然还可以在军事、医学等等更多的领域得到应用,特别是在医学领域,借助于其本身的高热量、高融合、卫生等特点,更好的在神经医学、生殖医学等临床诊治中应用。而其本身的精度优势也会在更多的精密仪器制造业中得到应用,从而不断造福人类以及社会的发展。

参考文献

[1] 刘必利,谢颂京,姚建华.激光焊接技术应用及其

发展趋势[J].激光与光电子学进展,2005,(9).

[2] 郭泽亮.激光焊接技术在舰船建造中的应用[J].

舰船科学技术,2005,(4).

[3] 徐炜,李章.大功率激光焊接技术及其工业应用

[J].机械工人,2005,(3).

[4] 宇飞.激光焊接技术进入塑料加工市场[J].光机

电信息,2005,(2).

[5] 徐志超.2003年国外舰船制造技术发展概述[J].

激光焊接范文3

【关键词】激光焊接技术;优势;应用;发展;

1.激光焊接综述

激光焊接是一种非接触焊接工艺,利用激光能源将若干不同的焊接材料进行拼合,从而择接成一个整体,以满足不同零部件对材料性能的不同要求的焊接工艺。激光焊接仅在焊点处施加垂直压力,从而能够将产品受到的机械应力降至最低,用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化,以保证焊接质量。

激光焊接与传统择接方法的主要区别就在于二者的热传导方式不同,并且很多因素都会影响到焊接材料对激光束能量的吸收,例如即时激光束的能量密度、激光c的类型、煌接材料的表面状况都会影响到能量的传输。激光焊接的两个重要指标是:(溶化效率,即培合区刚好熔化工件所需要的热量与工件吸收的热量之比;(热传输效率,即工件吸收的热量与激光束能量之比。

2.引进激光焊接的优势

激光焊接机是利用激光束的高方向性和高功率密度的特点,通过光学系统将激光束聚集于一小区域内形成局部高温,从而使金属熔化焊接起来。激光加工是无接触加工,能量在短时间内供给,因此能避免对加工点外的热影响,又由于加工时间短,对运动中的物体也能进行加工。

随着经济的不断发展,企业的市场压力不断加大,迫使企业需要寻求新的发展方向,得以在激烈的市场竞争中生存。激光焊接可以从根本上提高产品质量,增强企业的市场竞争力。以前采用激光焊接的主要障碍是激光焊接机的价格高,这是因为所需要的激光功率较大。而近年来激光焊接机每瓦的价格已经下降,因而可与其它焊接工艺竞争,并且激光焊接的运作费用较低,从而使得激光焊接可以进入企业生产流程。

激光焊接的熔透深而且易于控制,熔透深度取决于金属导热率,焊缝的深宽可比电弧焊的大,充分提高产品的焊接质量。激光焊接速度快,焊接取决于材料.、熔透深度和激光功率。薄材料焊接速度可达30m/s,提高产品的生产效率,增加产值。激光焊接的工艺重复性好,对于水冷壁等形状固定,可使用自动焊的部位容易实现计算机化,适用于大批量生产,进一步提高产品的生产效率。同时,激光焊接的应用范围非常广,可提供足够高的功率来焊接各种同类或不同类材料,还可以焊接形状不规则的接缝,对于一些传统技术很难焊接的合金系列,采用激光焊接可使过程稳定,焊缝强度提高并具有优异的成形。在锅炉的整个生产过程中,基本上全部都是围绕着焊接来进行的,焊接质量以及焊接所用时间和所消耗的劳动

力对整个锅炉制造过程中的质量及效率是非常重要的。而采用激光焊接技术,能够大大提高在焊接环节的工作效率及生产质量,符合锅炉制造优化效率,规模化发展的前景和趋势。

3.激光焊接技术在锅炉制造中的应用

激光焊接机是利用激光c的高方向性和高功率密度的特点,通过光学系统将激光c聚集于一小区域内形成局部高温,从而使金属熔化焊接起来。激光加工是无接触加工,能量在短嘉誓诠,因此能避免对加工点外的热影响,又由于加工时间短,对运动中的物体也能进行加工。

激光焊接的熔透深而且易于控制,熔透深度取决于金属导热率,焊缝的深宽可比电弧焊的大,充分提高产品的焊接质量。激光焊接速度快,焊接取决于材料、熔透深度和激光功率。薄材料焊接速度可达,提高产品的生产效率,增加产值。激光焊接的工艺重复性好,对于水冷壁等形状固定,可使用自动焊的部位容易实现计算机化,适用于大批量生产,进一步提高产品的生产效率。同时,激光焊接的应用范围非常广,可提供足够高的功率来焊接各种同类或不同类材料,还可以焊接形状不规则的接缝,对于一些传统技术很难焊接的合金系列,用激光焊接可使过程稳定,焊缝强度提高并具有优异的成形。在锅炉的整个生产过程中,基本上全部都是围绕着焊接来进行的,焊接质量以及焊接所用时间和所消耗的劳动力对整个锅炉制造过程中的质量及效率是非常重要的。而采用激光焊接技术,能够大大提高在焊接环节的工作效率及生产质量,符合锅炉制造优化效率,规模化发展的前景和趋势。

锅炉制造并不是一个新鲜的行业,在过去相当长的时期内,锅炉制造的重点在锅炉实用性及安全性上,那是因为过去技术水平有限,所以大多精力都放到了抓质量上。而随着时代的发展,在质量能够得到充分保证的同时,锅炉在外形上的美感也成为消费者选择购买的重要参考因素,激光焊接在提高产品质量的同时还可以在很大程度上改善焊缝的外观质量,使产品外观美观大方,充分吸引购买者的注意力,从而提高产品的市场竞争力。其原因就是激光焊接可实现无接触焊接,激光束不会使工件受力,工件变形小,热影响区也小,从而使得焊接部位更加美观。激光焊接技术运用到锅炉制造行业里,能够帮助锅炉企业更好的解决这个问题,使得产品美观大方,将会成为产品的一大卖点。

对于锅炉制造行业而言,激光焊接技术的出现,能够帮助他们利用更先进的焊接技术对锅炉进行焊接,在保证优秀的焊接质量的同时,使得锅炉外形更加美观大方。并且与金属焊接相比,使用激光焊接的焊缝更加耐一磨、耐腐蚀,这种先进的技术会给锅炉制造业注入新的活力与动力。

4.展望

目前激光焊接在国外,尤其在美国已得到广泛应用。目前我国千瓦级和百瓦级的COZ激光器已成为商品,这就为我国大力开展激光热处理的研究和应用提供有力的工具。我国在激光热处理的应用方面也必将取得重大成就。引进激光焊接在很大程度上可以提高产品质量,改善产品外观,从而提高企业的市场竞争力,使得企业继续充满活力的前进。

结束语

随着科学技术水平的不断提高,激光焊接在汽车,钢铁,造船等行业得到了广泛的应用,并进一步促进了激光焊接技术的不断发展和进步,这也显示出激光焊接技术的应用前景是非常乐观的,相信激光焊接技术在锅炉制造行业中也将得到广泛应用,也会给企业带来巨大的经济效益。但同时我们也要清楚的知道,任何一项技术在发展的过程中都会有其自身的局限性,使用激光焊接技术的过程中,也应该清醒的认识到这项技术自身所存在缺陷与不足,在生产工作中不断地予以改进,这才是企业长久发展的可行之道,相信在不久的将来激光焊接技术一定会得到广泛应用并取得丰硕的成果。

参考文献:

[1]陈根余 , 顾春影 , 梅丽芳 , 李时春.激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计 [J]. 电焊机 ,2010(05).

[2]陈飞 .激光焊接技术在船舶制造中的应用与前景 [J].造船技术 ,2011(05).

[3]李 少 华 , 康 蓉 娣 . 激 光 焊 接 技 术 及 其 应 用 [J]. 舰 船 防化 ,2011(04).

激光焊接范文4

【关键词】汽车制造;激光三维切割;激光焊接

1.引言

高能量密度和高精度的适应性是激光存在于焊接和切割中的主要优势。激光焊接、切割作为新产品开发的技术保证的同时也是一种提高产品质量的重要手段。

就国内而言,激光焊接、切割技术与国外相比仍然存在着差距。就汽车制造方面而言,一部分的生产厂家仍然需要进口国外的加工零件,这不仅对激光这项高技术的应用的推广产生了阻碍作用,同时也降低了激光产业化的水平。因此,要想把我国的汽车制造的技术能力进一步的提升,我们就要根据已有的技术力量进行改革创新,进一步的加强自身的技术能力。这对我国的长远发展来说具有重要的战略意义。

2.激光加工法在汽车制造中的地位

如今的世界正逐渐走向全球经济一体化,所以汽车市场的竞争也更加的激烈。因此,汽车的设计和制造汽车的技术成为提高竞争力的最强手段。激光焊接切割技术能为汽车制造带来科学的具有转变性的改革以及较为优厚的资产效益。同时也能提高企业的竞争力。经过对汽车生产企业的研究发现,推广激光加工技术有利于提高我国的汽车工业产品的质量水平以及汽车制造业在国际上的竞争力。汽车工业在21世纪中正在向能按照顾客需求来进行生产的阶段,发展过程中发现,传统的加工工艺并不能完全满足新的生产方式的需要,也就是说,机关加工技术将会有一个大规模发展的机遇,经过科学的改良和发展后一定可以成为汽车工业中比较重要的加工方法。

3.激光加工在汽车上的应用

车体质量由于汽车工业的发展也有了更高的要求。如今的激光焊接切割技术在汽车制造领域中将会起到至关重要的带动作用。

3.1 激光焊接技术在汽车制造中的应用

不等厚板的激光拼焊、车身总成与分总成的激光阻焊以及汽车零部件的激光焊接是目前的激光焊接在汽车制造中主要包括的三大类型工艺。

在设计和制造车身时,通过对不同要求的设计来将不同种类的板材利用激光裁剪和拼装技术进行连接最后经过冲压成为车身的一部分的过程叫做激光焊接。激光拼焊不仅可以减少零件在汽车制造中所需要的数量,并且在降低成本的同时提高车身尺寸的精度。如今大部分的大型汽车制造商以及配件工业商都采用这种技术。图1所示为比较典型的激光拼焊构件:

图1 激光拼焊构件示意图

如今人们对汽车的安全性和车身的重量以及低耗油的要求越来越关注,所以激光拼焊板逐渐全球的汽车行业兴起。世界上越来越多的汽车制造商对拼焊板的需求也大大提高。

激光焊接技术从20世纪80年代开始就运用于车身总成与分成的焊接。这不仅使其被广泛的应用并且在一定程度商业提高了激光焊接技术应用于车身制造领域的发展。

在汽车的车身制造中将激光焊接技术融入进来不仅可以将车身的刚度强度和密封性进行提高,同时也能将车身的重量进行降低以达到节能的目的。车身的装配精度和车身的安全性也得到了加强。激光焊接技术在国内外都得到了较快的发展,并且国外的汽车制造商已经将激光焊接技术与铝合金车身进行了充分的焊接。同时使中高档车的生产逐渐成为被大众接受的标准工艺。

3.2 三维激光切割技术在汽车制造上的应用

国外从20世纪的80年代开始就广泛的运用了三维激光切割技术。我国虽然较早就研究了二维激光切割技术,但是三维切割技术的理论研究以及实际上的运用由于一些原因相对与发达国家而言都比较落后,要想改变这一现状就必须要将引进国外优秀技术和自主研发相结合的手段来改善这种情况。这种工艺具有制造周期短、切割速度快、切缝宽度小极易加工质量高的优点,并且也会大幅度的降低制造成本。会给厂家带来良好的经济价值以及优秀的发展前景。在工业中使用的三维激光切割设备总的来说分为两种:三维激光切割机床以及激光切割机器人。前者具有刚性好以及较快的加工速度和高精度的加工条件的优势。同时它在加工区域的接近能力上比较不足,价格也比较昂贵;后者相对来说具有较高的操作灵活性,并且接近加工区域的的能力也较强,但是与前者相比来说加工速度较为落后。所以世界各的的汽车制造公司都普遍采用三维激光切割机床。

图2 三维数控激光切割机床结构布局

现在的多家国外汽车制造公司都主要采用激光切割技术来对新型车进行开发,在对样车的研究中,一般都是利用三维以上的激光切割加工系统来完成各种汽车零件的切割技术。这种方法在一定程度上对新车的研究时间和汽车的生产准备周期进行了缩短,同时也大幅的的提高了生产效率。

3.3 应用于汽车制造中的新型焊接技术

(1)激光复合焊接技术

激光复合焊接技术是一种结合激光束和其他热源,同时将他们共同作用与集中的焊接区的技术。将两者的优点进行融合与发挥,达到最佳效果。并且可以对焊接参数进行科学的调整来满足大众所需要的不同需求。此外,作为两个热源相互作用的成果的激光复合焊接技术不仅可以将焊接的效率进行大幅度的提高,同时也扩大了焊接的适应性。

激光电弧复合焊接是激光复合焊中比较常见的,这其中较为常用的就是-MIG/TIG复合焊接激光复合焊接技术总体来说对于汽车工业上那些无法实现激光束焊工业以及在经济上不可行的装配等一系列的间隙要求。不仅具有广阔的应用范围,同时也大大的节约了生产成本,具有较强的竞争力。

图3 激光-MIG复合焊原理图

(2)激光远程焊接技术

传统的激光焊接系统在焊接位置之间由于过低的快速移动速度导致其在实际的生活中难以达到大批量的生产要求。这一缺点在焊点分布比较多的相对较为复杂的三维零件中,比如车门上具有较为突出的应用。

4.结语

在目前的市场上,远程激光焊接技术逐渐被改良为满足顾客需求的系统。同时供应商也根据市场行情合理的降低昂贵的设备投资和复杂的操作带来的影响。力图达到获得高质量焊接技术和扩展生产市场的目的。

参考文献

[1]杨忠敏.现代汽车生产中的激光焊接技术[J].客车技术与研究,2008(3):45-48.

激光焊接范文5

上海――近日,全球领先的汽车与智能驾驶技术和服务供应商博世正式在中国市场推出了全新激光焊接单铂金火花塞产品。该款新品采用博世独有的360度连续激光焊接技术,在提高火花塞的耐久性的同时延长使用寿命。此外,极细的中心电极设计,进一步提升了火花塞点火性能,用以满足日趋小型化的新型发动机技术。

随着日益严苛的排放法规与油耗标准的实施,减小发动机排量、采用涡轮增压技术或燃油直喷技术来实现发动机小型化已然成为当前内燃机技术主要的发展趋势。这就意味着对于火花塞技术的要求变得越来越高。愈发紧凑的发动机设计致使空燃比更稀,同时机壁变厚,燃烧室内的压力更高。在此基础上,火花塞更细更长成为必然趋势,以保证更精确的点火位置和电极间隙,并能有效降低室内点火电压。

凭借在汽车发动机技术领域超过129年的专业积累,博世得以更快更好地适应和调整新趋势下的产品更新换代。此次推出的全新激光焊接单铂金火花塞正是博世根据目前发动机技术的应用趋势进行产品扩充的最新成果,将主要面向国内中端汽车零部件的售后市场。此外,随着新单铂金火花塞的推出,博世已经形成了完整的火花塞产品线,全面覆盖中高端以及经济型产品,适用于所有主流车型,以满足不同的客户需求。

全新激光焊接单铂金火花塞采用博世最新原厂生产技术,以达到最优匹配和最佳性能。作为此次新品的最大亮点,新单铂金火花塞采用博世独有的360度连续激光焊接技术,使中心电极材料紧密结合,拒绝高温熔断。良好的抗氧化性和极高的熔点温度,让电极间隙在整个火花塞的使用过程中,保持不变,提高耐用性并延长使用寿命。锥形侧电极设计,帮助火核放大,使燃烧更充分并提供更多能量,同时减少排放更趋环保。此外,新单铂金火花塞还具有自净功能,解决了长期存在的因火花塞积碳而导致的点火失败问题,使发动机启动更加顺畅。

自1902年博世被授予高压电磁点火式火花塞的发明专利至今的110余年间,丰富的经验加上与汽车生产厂家的紧密合作,使博世成为世界领先的火花塞原厂配套及售后市场的供应商,博世火花塞被全球大部分著名的汽车制造商选为原厂标准配置。博世火花塞根据产品线的不同,可分为经济型、标准型、单铂金、双铂金及双铱金系列。其中,双铱金火花塞是目前全球唯一一款在中心电极和侧电极中都含有铱金的铱金火花塞,可实现极佳的寿命和性能表现。

激光焊接范文6

【关键词】激光;焊接;咬边

激光焊接是汽车生产中新兴的焊接领域,将光学加工应用于金属加工领域,为薄板焊接开辟了新的领域,通过激光的薄板焊接降低了汽车车身的质量,增加汽车车身的强度,同时也改善了汽车零件加工的焊接工艺,提供了新的解决思路。随着激光焊接设备成本的进一步降低和白车身激光焊接的推广,激光焊接将会逐步应用于汽车制造的各个领域,成为汽车焊接新的发展方向。

一、白车身顶盖和侧围激光钎焊工艺特点

在激光钎焊焊接过程中,送丝机构驱动填充焊丝以一定的角度向焊接区激光束的焦斑位置输入。焊丝一部分被激光束照射直接熔化;一部分由激光熔化母材(即侧围和顶盖板材)诱导的等离子体加热熔化。熔化的焊丝和坡口两侧熔化的母材一起形成熔池。

白车身顶盖和侧围所采用的一般为电镀锌薄钢板,型号为DC06 ZE50/50 BPO。由于镀锌的熔点在420℃左右,采用的钎料Cusi3在910℃左右,而钢的熔点在1535℃左右,因此,采用传统的电阻点焊直接熔化母材将造成镀锌层的破坏,降低车身的耐腐蚀性。激光钎焊焊接将以其热量集中、快速焊接的优点,熔化钎料的同时,对熔池周围板材的热影响较少,很好地保护了板材的镀锌层。钎料Cusi3的采用,在汽车白车身焊接工艺激光钎焊系统中较为普遍,因此激光钎焊焊接通常称为激光黄铜钎焊(Laser brazing)。

送丝方式则采用前置送丝方式,即送丝相反于熔池方向,其优点在于送丝入池可靠性较好,而且对接坡口对焊丝具有导向左右,利于坡口上下和左右的偏差。同时,为了弥补顶盖和侧围错位误差,常采用激光自适应镜头,以便消除焊丝对坡口Y/Z偏差的影响。在高速钎焊接时,需要较高的功率密度和送丝速度,很容易造成钎焊质量的不稳定性。此外,由于激光焊成本较高,通过单纯提高功率来提高钎焊速度并不利于生产的经济性。通常简单施加一个额外的热源,可以在现有的激光功率下提高钎焊速度。通常将此种焊接方式称之为辅助电流激光钎焊。

二、激光钎焊焊接缺陷介绍

要想获得一条功能和目视均满足要求的顶盖焊缝需要激光功率、机器人速度、焊丝送丝速度和光束入射角的完美结合,另外,辅助的保护气体也应该进行相应的配置。但在实际生产中由于相关因素的变化过于频繁,导致焊缝缺陷时有发生,给生产和质量控制带来困难,气孔、“咬边”和焊缝填料不连续为常见的焊接缺陷类型。

三、焊接缺陷及所对应的原因及控制措施

在激光钎焊过程中,由于焊丝对激光功率具有漫反射,因此整条焊缝内激光功率作用于焊丝的能量不一致,导致部分段焊丝熔化不充分,使液态、固态的钎料耦合连接处产生气隙,形成气孔;熔池内存在的惰性气体和杂质也可能破坏填料的侵润,气体压制在钎料内,形成了气孔;板材表面存在污染,杂物在激光作用下爆炸形成气泡,直接在焊缝表面或贯穿整个焊缝熔深而形成气孔;如果激光功率过大,使钎料汽化爆炸,将导致气孔数量的增多。

常用的抑制焊缝气孔的方法为:

1.匹配合理的激光功率、焊接速度和送丝速度,尽量保证焊接速度的一致性和高速连续焊接;

2.严格选择钎料焊材,保证焊丝Si镀层的均匀;

3.保证顶盖和侧围焊接区域的洁净;

4.采用氩气或氦气做保护气体。

“咬边”缺陷主要表现为焊缝一侧侵润不够,造成焊缝和板材结合处成灰黑色且如“锯齿状”。此种缺陷产生的原因在于:板材匹配间隙不合理,造成填料侵润不够;焊丝和光斑对中性不够,造成熔池边缘熔化不充分;功率不够或焦点过小,导致板材热量不够,不利于板材和钎料的融合。

常用的抑制焊缝“咬边”缺陷的方法为:校正机器人轨迹并确认是否焊丝相对光斑中心变化;确认光斑的大小和焊丝是否匹配;功率或热丝电流的调整;板材间隙的调整。

焊缝“下陷”并不连续。此焊缝缺陷表现为焊缝填料较少且焊料不均匀。具体原因为:整体焊接区域板材搭配超差且不一致;送丝不稳定,时慢时快;轨迹编制不合理等因素。

常用的抑制焊缝“下陷不连续”缺陷的方法为:校正机器人轨迹;同步送丝设备,使焊丝平稳送出;保证板材间隙一致性并小于0.5mm;匹配送丝速度和焊接速度。

焊缝焊偏,焊接过程中机器人轨迹偏离焊接区域,造成焊缝焊偏。处理方法为校正机器人轨迹并确认焊接激光导向力设置是否合理。

四、常用的返修方法介绍

对于评定标准中可以返修的焊缝常用手工返修来弥补缺陷,以降低整车的报废。常用的返修方法分为高频打磨和手工补锡膏后抛光。

焊缝表面不平整,不光滑,此时可以采用手工打磨。使用设备为Bosh风动打磨器配马圈牌PNER-H750 3A进行粗打磨;使用Bosh风动打磨器配3M公司Z80砂纸进行抛光。打磨时注意角度和“吃料”厚度,防止损坏基材和焊缝。焊缝大于0.2mm的气孔,需要手工补锡膏进行返修。具体方法为使用电烙铁对孔进行加热后灌入锡膏,冷却后再对返修区打磨抛光。

五、结束

随着车身设计的优化,激光焊接对车身结构特有的优势以及激光焊接技术可靠性的进一步提高和设备成本的降低,相信激光焊接技术在汽车工业会有更广泛的应用。

参考文献

[1]林平.激光钎焊在汽车行业的焊接应用,电焊机,2010, 5(5)39-44.

[2]潘波.汽车生产用激光钎焊系统设计,电机焊,2010. 11(11)17-22.

[3]王军.浅析激光钎焊缺陷形成原因及控制措施,汽车工艺与材料,2010(9)31-34.

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