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激光焊接技術(shù)的工藝分類有哪些
時(shí)間：2023-08-31 15:22 閱讀：3212 次
激光焊接技術(shù)作為一項(xiàng)激光加工技術(shù)，早在1964年就應(yīng)用在薄小零件的焊接中。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展及人們需求的不斷提高，為滿足安全、環(huán)保和節(jié)能等要求，并實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動(dòng)化、柔性化與智能化發(fā)展，下面來看看激光焊接技術(shù)的工藝分類。
激光焊接技術(shù)的工藝分類：
1、激光自熔焊
激光焊接是利用激光光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作，通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。
2、激光填絲焊
激光填絲焊接是指在焊縫中預(yù)先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同時(shí)填入焊接材料以形成焊接接頭的方法。激光填絲焊接與非填絲焊接相比， 解決了對(duì)工件加工裝配要求嚴(yán)格的問題；可實(shí)現(xiàn)較小功率焊接較厚較大零件； 通過調(diào)節(jié)填絲成分， 可控制焊縫區(qū)域組織性能。
3 、激光飛行焊
遠(yuǎn)程激光焊是指采用高速掃描振鏡頭進(jìn)行長(zhǎng)工作距離加工的一種激光焊接方法。其定位精度高、時(shí)間短、焊接速度快、效率高； 不會(huì)與焊裝夾具干涉、光學(xué)鏡片污染少；可定做任意形狀焊縫以優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等。一般焊縫無氣體保護(hù)，飛濺較大。多應(yīng)用于車身覆蓋件等薄高強(qiáng)鋼板、鍍鋅鋼板等產(chǎn)品。
4、激光釬焊
激光釬焊即以激光作熱源，利用熔點(diǎn)比母材低的材料作填充金屬(稱為釬料)，經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法，其原理如圖1所示。激光釬焊工藝應(yīng)用于焊接，不僅使產(chǎn)品更加美觀，提高了密封性，而且顯著提高了焊接區(qū)域的強(qiáng)度，提升了整車的安全性能。
激光釬焊為目前汽車車身焊接應(yīng)用廣泛的焊接工藝，它的主要優(yōu)勢(shì)在于能生成光滑的表面，同時(shí)可避免熔化鋅鍍層。其在車身上多用于以下部位：左右側(cè)圍與頂蓋接合處(取消車頂橡膠密封條，美觀且降低成本);后備箱外板上下兩部分的結(jié)合;C柱上下兩段的結(jié)合。
5、激光遠(yuǎn)程焊接
激光遠(yuǎn)程焊接是在機(jī)器人的第六軸上安裝一個(gè)振鏡掃描頭，僅通過鏡片擺動(dòng)反射，實(shí)現(xiàn)激光軌跡運(yùn)動(dòng)，而無需機(jī)器手臂跟隨運(yùn)動(dòng)。激光遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)高度柔性化，效率更高，一套系統(tǒng)可取代6～9套普通機(jī)器人點(diǎn)焊。激光頭與工件距離超過500mm，可延長(zhǎng)鏡頭保護(hù)玻璃的使用壽命。
與傳統(tǒng)的焊接工業(yè)相比，激光遠(yuǎn)程焊接最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高生產(chǎn)率，掃描頭的快速鏡片運(yùn)動(dòng)使得用于定位機(jī)械手的時(shí)間大大減少，進(jìn)而大幅度縮短了制造時(shí)間，與電阻點(diǎn)焊平均0.5個(gè)焊點(diǎn)/s的速度相比，激光遠(yuǎn)程焊接的速度為3～4個(gè)焊點(diǎn)/s，使激光束得到了充分利用。通過大批量生產(chǎn)測(cè)試，激光遠(yuǎn)程焊接同傳統(tǒng)的電阻焊接相比，時(shí)間縮短了80%。
6、激光擺動(dòng)焊
通過焊接頭內(nèi)部反射鏡片搖擺，控制激光擺動(dòng)攪拌焊接溶池，促進(jìn)氣體從溶池中溢出，細(xì)化晶粒。同時(shí)還可以降低激光焊對(duì)來料間隙的敏感性。尤其適用于鋁合金、銅以及異種材料焊接。
7、激光復(fù)合焊
激光復(fù)合焊接主要指激光與MIG電弧復(fù)合焊接。在這種工藝中，激光和電弧相互作用、取長(zhǎng)補(bǔ)短，激光-電弧復(fù)合焊接將兩種物理性質(zhì)、能量傳輸機(jī)制截然不同的激光和電弧熱源復(fù)合在一起，形成了一種全新高效的熱源。激光復(fù)合焊比激光焊更加經(jīng)濟(jì)，激光-MIG焊采用激光束和電弧共同工作，焊接速度高、焊接過程穩(wěn)定且熱效率高，同時(shí)允許更大的焊接裝配間隙。激光-MIG復(fù)合焊的熔池比MIG焊的要小，熱輸入低、熱影響區(qū)小且工件變形小，大大減少了焊后糾正焊接變形的工作。
以上就是激光焊接技術(shù)的工藝分類，激光焊接工藝開發(fā)了大范圍的應(yīng)用可能性。高質(zhì)量、極小的再加工、低成本、高效益成為大力推廣激光焊接工藝的有力論據(jù)，未來激光焊接工藝會(huì)越來越廣泛。
激光焊接技術(shù)的工藝分類：
1、激光自熔焊
激光焊接是利用激光光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作，通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。
2、激光填絲焊
激光填絲焊接是指在焊縫中預(yù)先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同時(shí)填入焊接材料以形成焊接接頭的方法。激光填絲焊接與非填絲焊接相比， 解決了對(duì)工件加工裝配要求嚴(yán)格的問題；可實(shí)現(xiàn)較小功率焊接較厚較大零件； 通過調(diào)節(jié)填絲成分， 可控制焊縫區(qū)域組織性能。
3 、激光飛行焊
遠(yuǎn)程激光焊是指采用高速掃描振鏡頭進(jìn)行長(zhǎng)工作距離加工的一種激光焊接方法。其定位精度高、時(shí)間短、焊接速度快、效率高； 不會(huì)與焊裝夾具干涉、光學(xué)鏡片污染少；可定做任意形狀焊縫以優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等。一般焊縫無氣體保護(hù)，飛濺較大。多應(yīng)用于車身覆蓋件等薄高強(qiáng)鋼板、鍍鋅鋼板等產(chǎn)品。
4、激光釬焊
激光釬焊即以激光作熱源，利用熔點(diǎn)比母材低的材料作填充金屬(稱為釬料)，經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法，其原理如圖1所示。激光釬焊工藝應(yīng)用于焊接，不僅使產(chǎn)品更加美觀，提高了密封性，而且顯著提高了焊接區(qū)域的強(qiáng)度，提升了整車的安全性能。
激光釬焊為目前汽車車身焊接應(yīng)用廣泛的焊接工藝，它的主要優(yōu)勢(shì)在于能生成光滑的表面，同時(shí)可避免熔化鋅鍍層。其在車身上多用于以下部位：左右側(cè)圍與頂蓋接合處(取消車頂橡膠密封條，美觀且降低成本);后備箱外板上下兩部分的結(jié)合;C柱上下兩段的結(jié)合。
5、激光遠(yuǎn)程焊接
激光遠(yuǎn)程焊接是在機(jī)器人的第六軸上安裝一個(gè)振鏡掃描頭，僅通過鏡片擺動(dòng)反射，實(shí)現(xiàn)激光軌跡運(yùn)動(dòng)，而無需機(jī)器手臂跟隨運(yùn)動(dòng)。激光遠(yuǎn)程焊接系統(tǒng)高度柔性化，效率更高，一套系統(tǒng)可取代6～9套普通機(jī)器人點(diǎn)焊。激光頭與工件距離超過500mm，可延長(zhǎng)鏡頭保護(hù)玻璃的使用壽命。
與傳統(tǒng)的焊接工業(yè)相比，激光遠(yuǎn)程焊接最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高生產(chǎn)率，掃描頭的快速鏡片運(yùn)動(dòng)使得用于定位機(jī)械手的時(shí)間大大減少，進(jìn)而大幅度縮短了制造時(shí)間，與電阻點(diǎn)焊平均0.5個(gè)焊點(diǎn)/s的速度相比，激光遠(yuǎn)程焊接的速度為3～4個(gè)焊點(diǎn)/s，使激光束得到了充分利用。通過大批量生產(chǎn)測(cè)試，激光遠(yuǎn)程焊接同傳統(tǒng)的電阻焊接相比，時(shí)間縮短了80%。
6、激光擺動(dòng)焊
通過焊接頭內(nèi)部反射鏡片搖擺，控制激光擺動(dòng)攪拌焊接溶池，促進(jìn)氣體從溶池中溢出，細(xì)化晶粒。同時(shí)還可以降低激光焊對(duì)來料間隙的敏感性。尤其適用于鋁合金、銅以及異種材料焊接。
7、激光復(fù)合焊
激光復(fù)合焊接主要指激光與MIG電弧復(fù)合焊接。在這種工藝中，激光和電弧相互作用、取長(zhǎng)補(bǔ)短，激光-電弧復(fù)合焊接將兩種物理性質(zhì)、能量傳輸機(jī)制截然不同的激光和電弧熱源復(fù)合在一起，形成了一種全新高效的熱源。激光復(fù)合焊比激光焊更加經(jīng)濟(jì)，激光-MIG焊采用激光束和電弧共同工作，焊接速度高、焊接過程穩(wěn)定且熱效率高，同時(shí)允許更大的焊接裝配間隙。激光-MIG復(fù)合焊的熔池比MIG焊的要小，熱輸入低、熱影響區(qū)小且工件變形小，大大減少了焊后糾正焊接變形的工作。
以上就是激光焊接技術(shù)的工藝分類，激光焊接工藝開發(fā)了大范圍的應(yīng)用可能性。高質(zhì)量、極小的再加工、低成本、高效益成為大力推廣激光焊接工藝的有力論據(jù)，未來激光焊接工藝會(huì)越來越廣泛。
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