激光焊接和激光钎焊

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激光钎焊和激光深熔焊的应用对比

激光钎焊和激光深熔焊的应用对比

统的灵活性体现在:对机器人供应商,可以根据客户需
求方便地创建焊接工作站并迅速配置好软件;对客户,
整个系统可以很方便地配置并迅速投入生产。 !
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我国深水半潜式钻井平台设计和
建造技术获重要突破
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通过国家科技部验收,验收专家组认为,课题在深水半 潜式钻井平台设计和建造技术方面取得了重要进展,部 分关键技术成果达到国际领先水平。
件安装脚本。它只在机器人控制器第一次启动时或者冷
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中,并配置好所选的 # $ % 板卡以及板卡上的信号量。
%& 结语
本文描述了一种柔性焊接工作站,系统采用模块化
的软硬件设计,集成了焊接所需的各种必需的设备,并
配置了可定制的软件和简单易用的人机交互界面。该系
焊接提供了有利条件。 (%) 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寸 小,焊缝窄。如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。
’% 激光深熔焊的影响因素 激光深熔焊的 影 响 因 素 包 括 激 光 功 率、 激 光 束 直 径、材料吸收率、焊接速度、保护气体、透镜焦长、焦 点位置、激光束位置、焊接起始和终止点的激光功率渐 升以及渐降控制。

激光钎焊

激光钎焊

激光钎焊∙激光钎焊是利用激光作为热源,施行的软钎焊与硬钎焊的统称,是一种高精度、高自动化、高柔性的焊接工艺,同样具有激光熔焊的优点,连接可靠、全连通率高、热影响小。

目录激光钎焊的原理∙激光发生器发出的激光束聚焦在焊丝表面上加热,使焊丝受热熔化(母材未熔化)润湿母材,填充接头间隙,与母材结合,形成焊缝(原理见图1),实现良好的连接。

激光钎焊的优点∙1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。

2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。

3、重复操作稳定性好。

焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。

4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。

5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。

6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。

激光钎焊的主要参数∙影响激光钎焊的焊接参数主要有:光斑直径、激光功率、送丝速度和焊接速度。

(1)光斑直径光斑的直径对钎料的铺展影响较大。

光斑直径过小,激光集中在钎料上,对母材的加热不足,钎料在母材上铺展时冷却过快,使钎料不易铺展;光斑直径过大,如果激光功率不够则无法及时熔化焊丝,如果激光功率足够则会严重烧损母材。

对于卷对接接头,光斑直径与焊缝宽度(填充面宽度)基本一致时,钎料的铺展较充分。

(2)激光功率焊丝熔化的速度取决于激光能量的大小,即激光功率。

当激光功率不足时,焊丝熔化速度慢,铺展不充分,且作业时间长,生产效率低;当激光功率过大时,焊丝熔化速度快,如果送丝速度跟不上,则焊缝的铺展会间断。

激光功率的最大值受设备限制,调节激光功率的大小主要考虑其与焊接速度及送丝速度的匹配。

(3)焊接速度和送丝速度焊接速度决定作业时间的长短和生产效率的高低,所以应根据设备可提供的激光功率的大小选择适当的焊接速度以提高生产效率。

用于激光加工的DOE

用于激光加工的DOE

用于激光加工的DOE最近,由于工业领域的强劲需求,催化出了许多激光焦工的新工艺,许多传统工业工艺被激光加工系统取代,例如激光消融、激光焊接、激光钎焊、激光打孔、激光切割、激光表面处理等材料。

各种激光加工类型占整个激光加工市场的份额,如下图所示:图1.全球激光应用衍射光学元件(DOE)在提供特定的激光束成形中起重要作用,这使得激光束成形和均匀化技术对于优化许多激光材料加工应用是必不可少的。

通常,激光系统中添加DOE元件之后能够明显提升系统性能。

激光加工系统的关键参数:加工速度和产能加工精度- 边壁陡峭- 热影响区- 处理过程的有效性激光消融和结构化激光消融(激光烧蚀)是通过用激光束照射材料从固体(或偶尔液体)表面去除材料的过程。

通过在小区域上施加高能短脉冲来实现消融。

激光烧蚀已被考虑并用于许多技术应用,包括:纳米材料的生产,薄金属和电介质膜的沉积,超导材料的制造,金属部件的常规焊接和粘合,以及MEMS结构的微机械加工。

衍射光学元件中的Top-Hat和Vortex-Lens产生具有尖锐边缘的成形斑点,可在消融过程中产生精确的材料去除。

Multi-Spot元素支持并行处理,从而提高了吞吐量。

相关DOE产品:平顶光束整形器,螺旋相位片,分束器图2.激光烧蚀图3.激光结构3激光焊接激光焊接技术用于通过激光连接多个金属或塑料件。

光束提供集中的热源,允许窄而深的焊接和高焊接速率。

该过程经常用于使用自动化的大批量应用,例如汽车工业。

在与切割技术的结合中,激光器非常适用于多种类型的焊接(点,线焊接)。

匀光镜(均质器)元件具有均匀,平坦的强度分布,受输入光束不均匀性的影响小,并且可以设计为针对特定焊接轮廓定制的能量和形状分布。

DOE还能方便地引入预热副光斑,可以预热焊接区域,然后对其进行后处理。

相关DOE产品:均质机/扩散器,分束器图4.激光焊接图5.均质器能量分布激光钎焊在激光钎焊应用中,两个金属片通过激光熔化的焊线连接。

14种常用钎焊工艺方法与技术规范

14种常用钎焊工艺方法与技术规范

14种常用钎焊工艺方法与技术规范钎焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于金属制品、航空航天、机械制造、建筑等领域。

下面将介绍14种常用的钎焊工艺方法与技术规范。

1.火焰钎焊:使用氧乙炔火焰进行钎焊,通常用于低温钎焊。

2.电阻钎焊:利用电流通过工件产生热量,将钎料熔化并连接工件。

3.电弧钎焊:利用电焊机产生的电弧将钎料熔化并连接工件。

4.真空钎焊:在低压或真空条件下进行钎焊,避免氧化反应。

5.惰性气体保护钎焊:利用氩气等惰性气体进行保护,防止氧化。

6.爆破钎焊:在钎焊过程中加入定时爆破药剂,提高钎焊质量。

7.块料钎焊:使用金属块料作为钎料,直接加热熔化后连接工件。

8.焊盘钎焊:使用特殊焊盘进行钎焊,保护工件和钎料。

9.超声波钎焊:利用超声波产生的摩擦热进行钎焊。

10.坩埚钎焊:将钎料放入坩埚中进行加热,然后将熔化的钎料倒入连接工件。

11.光束钎焊:利用激光束照射工件进行钎焊。

12.电子束钎焊:利用电子束对工件进行加热和钎焊。

13.感应钎焊:利用感应加热将钎料熔化并连接工件。

14.激光钎焊:利用激光进行钎焊,具有较高的精度和速度。

在进行钎焊时,还需要遵循一些技术规范:1.先清洁工件表面,去除氧化物、油脂等污染物。

2.钎焊前进行预热,提高钎焊质量和连接强度。

3.控制钎焊温度,防止过热或过冷引起焊接质量问题。

4.控制加热时间,避免过长或过短的加热时间影响钎焊质量。

5.控制钎料的使用量,确保钎料能充分填充连接间隙。

6.进行钎焊后,要对焊缝进行清理,去除焊渣和氧化物。

7.钎焊后进行表面处理,提高防腐性和美观度。

8.进行焊接质量检验,确保焊接接头的强度和密封性。

9.钎焊过程中要注意安全,佩戴防护设备,防止伤害。

10.根据具体工件的材料和要求选择合适的钎焊方法和钎料。

总之,钎焊是一种常用的焊接方法,在实际应用中有着广泛的用途。

掌握不同的钎焊工艺方法和遵循相应的技术规范,可以提高钎焊质量,确保焊接接头的强度和密封性。

焊接工艺英文名称

焊接工艺英文名称

焊接工艺英文名称焊接工艺是一种通过热量和压力的作用,将金属或非金属材料相互连接的技术方法。

它在制造、建筑、航空航天等领域发挥着重要的作用。

在不同的工作场景中,人们会采用不同的焊接工艺,以满足不同材料和结构的需求。

1.电弧焊(Arc Welding)电弧焊是一种常用的焊接方法,通过在电极和工件之间产生弧光,并将其温度提高到足以熔化工件的程度来实现焊接。

在电弧焊过程中,焊工需要控制焊接电流、电压和焊接速度,以确保焊缝质量。

2.氩弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)氩弧焊是一种在惰性气体保护下进行的焊接方法,主要用于焊接不锈钢、铝和其他高温合金。

在氩弧焊中,焊工使用钨极(Tungsten Electrode)和氩气来产生焊接电弧,并使用称为焊丝的填充材料填充焊缝。

3.气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)气体保护焊是一种通过在焊接区域周围提供保护气体来避免氧气、水蒸气等有害物质的侵入的焊接方法。

在气体保护焊中,焊工使用金属焊丝和惰性气体作为保护剂进行焊接。

这种焊接方法可用于焊接钢、铝和铜等材料。

4.电阻焊(Resistance Welding)电阻焊是利用工件在电流通过时产生的热量进行焊接的方法。

在电阻焊中,两个工件被夹紧并加热,直至它们之间的金属熔化并连接在一起。

这种焊接方法通常用于焊接金属片和线材。

5.激光焊接(Laser Welding)激光焊接是一种利用激光束产生的高能量浓度热源进行焊接的方法。

激光束将能量集中在很小的区域内,可以快速且精确地将工件连接在一起。

激光焊接方法适用于焊接高反射率材料和难以到达的位置。

6.电弧钎焊(Arc Brazing)电弧钎焊是一种利用电弧产生的高温来熔化填充材料并连接工件的钎焊方法。

在电弧钎焊中,焊接区域的温度较低,不会熔化工件,但可以使填充材料熔化并润湿工件表面,形成连接。

电弧钎焊适用于连接不同种类的金属材料。

激光焊车顶的更换工艺分析

激光焊车顶的更换工艺分析

Body Repair 栏目编辑:刘玺 *****************2017/09·汽车维修与保养99◆文/江苏 赵宝平 燕寒激光焊车顶的更换工艺分析一、激光焊概述激光焊接是以聚焦的激光束作为能源对工件相应区域或填充焊丝进行加热融化形成焊缝的一种连接工艺。

根据是否需要填料和焊接温度的高低又可细分为激光焊和激光钎焊(图1)。

与其他连接工艺相比,激光焊具有焊接强度高、速度快、精度高、工件变形小、烧蚀少、焊缝美观等优点。

图1 激光钎焊图2 前窗玻璃框区域图3 激光钎焊图4 激光拼焊图5 激光焊车顶图6 钻除点焊焊点二、激光焊在汽车车身制造中的应用近年来随着汽车技术的日渐成熟以及人们对车身性能和设计要求的不断提高,激光焊接工艺在整车制造过程中得到了广泛应用。

激光焊根据其焊接板件的结合形式又可分为重叠焊、拼焊、钎焊等。

现以2006款上海大众帕萨特为例,使用激光焊接技术的部位有:开门区域、前后车顶纵梁上、前窗玻璃框侧面(图2)、前轮罩区域、后窗玻璃框区域、后封闭板上等。

在福特车系中车顶板使用的是激光钎焊(图3),而前纵梁使用的是激光拼焊(图4)。

三、激光焊车顶的拆装激光焊的车顶实际上就是激光钎焊(图5),与二氧化碳气体保护焊焊接不同之处是,钎焊时待连接部件的结合部位不融化。

一般使用青铜制成的辅料,即焊料。

钎焊时熔化的焊料填充到结合缝隙的空隙内,并将强度高的结合部件连接到一起。

由于钎焊时温度较低对镀锌钢板的锌层影响小,并能避免结合区域发生较大的加工硬化,因此通过焊料可以较好的填补结合缝,提高密封性能。

此外,钎焊加工温度较低,热变形也小,以福特蒙迪欧为例说明其拆装要点。

1.车顶板的拆卸(1)评估车辆的损伤情况,制定合理的切割方案。

根据切割方案,准备所有的设备、工具等。

拆卸车顶内部相关影响切割的一些附属设备包括前后挡风玻璃。

(2)利用气动钻或电动钻,钻除车顶板前后所有的原厂点焊焊点(图6),请使用专用的点焊切割器,切勿钻通背板,否则会影响后续的安装。

汽车车身激光焊接技术的应用分析

汽车车身激光焊接技术的应用分析

汽车车身激光焊接技术的应用分析摘要:近年来,激光焊接技术在汽车车身焊接上得到了广泛的应用,其高密度、无接触焊接等一系列优势,有效保障了焊接效果。

本文从汽车车身激光焊接技术优势入手,对常见汽车车身激光焊接工艺及汽车车身激光焊接技术应用趋势进行简要地探析。

关键词:汽车车身焊接;激光焊接技术;焊接技术;激光焊接引言:随着我国汽车制造业的快速发展,我国汽车市场逐步完善,汽车普及率不断提升,人们对于汽车的关注点也从单一的性能向美观性、艺术性等角度发展,汽车焊接技术的好坏不仅会影响到汽车的质量,而且会对汽车的观赏性等都产生影响。

因此了解汽车车身激光焊接技术,对于促进汽车焊接技术的发展与改进至关重要。

一、汽车车身激光焊接技术优势激光焊接技术作为熔融焊接的一种,其主要能源为激光束,是一种较为先进的焊接技术。

当前在汽车车身焊接上已经得到了一定的应用。

相较于传统的焊接技术,激光焊接技术具有着一系列应用优势。

现从控制性强以及精准度高两方面,对汽车车身激光焊接技术的应用优势做出分析:(一)控制性强汽车车身激光焊接具有着控制性强的特点,通过有效的控制,大幅度的提升了焊接工艺的精准度。

在传统的焊接技术中,由于焊接用具接入热量难以控制,经常会由于温度过高,引发焊接面变形。

并且由于控制精准度不足,还存在焊接点形态不均匀等情况,影响汽车的美观性。

而在操作不当时,焊接用具有可能出现受损问题。

但是激光焊接技术能够有效控制接入热量,以能够满足焊接需求的最小热量作业,通过对热量的精准控制,既保障了焊接效果,又而避免了由于温度够高导致焊接面变形等情况的发生。

(二)精准度高与传统的焊接方式相比,激光焊接能够实现精准聚焦,利用激光束聚焦区域小等特点,能够焊接较为细小的部件。

在焊接的过程中,激光聚焦点准确,能够避免焊接对周围区域产生影响。

并且激光焊接不属于接触式焊接,能够在在智能控制下实现精准操作。

在封闭空间内也能够开展作业。

激光焊接能够结合不同的材质,调整焊接的方法,从而满足汽车异质材质焊接的焊接需求,保障焊接效果[1]。

激光焊接具有哪些优点与缺点

激光焊接具有哪些优点与缺点

激光焊接具有哪些优点与缺点激光焊接与其它焊接技术相比,激光焊接的主要优点是: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。

但是,激光焊接也存在着一定的局限性: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。

激光焊接热传导。

激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,使金属熔化形成焊接。

在激光与金属的相互作用过程中,金属熔化仅为其中一种物理现象。

有时光能并非主要转化为金属熔化,而以其它形式表现出来,如汽化、等离子体形成等。

然而,要实现良好的熔融焊接,必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。

为此,必须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系,从而通过控制激光参数,使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量,达到焊接的目的。

激光焊接的工艺参数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。

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激光焊接和激光钎焊
激光束为金属材料的连接提供了很多方法。

既可以从表面将工件连接起来,也可以生成很深的焊缝。

激光焊接可以与传统的焊接工艺相组合,此外还可以实现激光钎焊。

利用激光,既可以焊接高熔点的材料,也可以焊接高热导率的材料。

由于熔体小、熔化时间短并且可控,因此激光甚至可以将用其它方法无法焊接的材料连接起来。

必要时可以使用助焊剂。

在采用激光钎焊技术时,通过一种助焊剂将对接工件连接起来。

钎焊焊缝的表面光滑、干净。

与工件之间构成弧形的过渡面,因此无需后续处理。

例如在汽车制造业,激光钎焊被用于加工行李厢盖或者车顶。

即使是用连续发射的激光束进行缝焊,其热影响区和工件的整体加热程度也比利用电弧焊或者等离子体焊接工艺时要低几个数量级。

可以很好地对输入热量进行监控、调节、保持稳定或者精确控制。

采用激光的点焊和缝焊
激光焊接可以用单独的激光脉冲或者在连续波运行模式下进行连接作业。

以连续焊缝用激光焊接一个管材
焊缝形状表明了对接工件的边缘如何相互接合。

例如既可以是相互重叠,也可以是相互对接。

焊缝是否连续,或者是否由各个单独的焊缝组成?焊缝是否由很多短线条或者小圆圈组成?对于判断焊缝类型适用的标准是:焊缝必须达到要求的强度,不得向工件传导太多热量。

激光点焊一个氙气大灯
不同的焊缝类型要求激光源以不同的运行模式运行。

连续波运行模式
在这个运行模式下,活性介质被不断激励,产生了连续的激光束。

脉冲运行模式
相反,在脉冲运行模式下,活性介质不是被连续地,而是被脉动地激发。

由此产生了时间上断断续续的激光束。

此时,激光材料加工的重要参数包括激光脉冲的周期和能量以及脉冲频率。

使用焊丝和粉末的激光堆焊
堆焊属于一种制造工艺,用于现有工件的维修或者改型,以及表面的修饰。

根据工作任务不同,可以采用手动或者自动激光堆焊。

手动激光堆焊
在采用手动激光堆焊时,焊工“用手”将助焊剂引导到加工位置。

在这种工艺中,大多数情况下用一条直径在 0.15 到 0.6 mm 之间的焊丝作为助焊剂。

激光束将焊丝熔化。

熔体与同样被熔化的基材牢固地连接在一起,然后重新凝固。

留下一小块隆起的区域。

点对点、线对线和层对层,焊工塑造出所想要的形状。

在作业过程中,氩气气流将工作区域与空气隔离开。

最后重新恢复原先的形状,也就是通过磨削、旋转、铣削或侵蚀工艺。

手动激光堆焊:激光束将辅助焊丝熔化,把材料涂敷到工件表面。

自动激光堆焊
在使用自动激光堆焊时,由机器将助焊剂引导到加工位置。

助焊剂同样可以是焊丝,但是在这种技术中关键是金属粉末。

将金属粉末一层层地涂敷到基材上,没有微孔和裂纹地与基材熔合在一起。

金属粉末变成与表面连接的高强度焊缝。

在冷却后就形成了一个金属层,可以对其进行机械加工。

特殊之处在于,可以有针对性地形成多层同样或者不同的金属镀层。

在涂敷表面时,同样将多层金属粉末上下重叠或者左右紧挨着熔化。

为了得到完美的结构,各个焊接路径必须精确地重合。

扫描焊接 - 加工的生产率高,没有非生产时间
采用扫描焊接技术,可以将生产设备设计得生产率高、灵活,从而使大批量生产中的焊接工艺比传统的焊接工艺更快、更精确、更经济。

扫描仪原理
在采用扫描焊接时,通过可移动的反射镜 [1] 实现对加工光束的引导。

通过反射镜的角度变化引导激光束 [4]。

这样就产生了一个加工区[3],在这其中可以高度动态、精确地实施焊接作业。

加工区的大小取决于工作距离和激光束的偏转角度。

加工速度和工件上的光斑直径取决于镜组的成像特性、激光束的入射角度、光束质量和材料。

通过一个辅助透镜系统 [2] 的移动,焦点也可以在 Z 轴方向以极高的动态性移动,从而无需移动激光头或者工件,就可以对三维工件进行完整地加工。

由于激光束的偏移运动速度非常快,就几乎没有非生产时间,激光器可以在将近100%的生产时间内进行作业。

正在作业的扫描焊接
此外,在焊接过程中,与一个机器人相连接的扫描透镜可以从一个工件上方经过。

这个“飞行”运动被人们称为“飞行焊接”。

机器人和扫描镜组实时地将它们的运动相互同步。

使用机器人大幅扩大了工作空间,可以实现真正的三维工件加工。

可以用一个操作方便的编辑器对可编程聚焦镜组进行编程,这个编辑器可以设计和保存在一个工件上的焊接图形。

光束质量高的大功率碟片式激光器用作激光源。

一条或者几条灵活的光纤将激光束从激光器引导到加工站。

复合焊接
针对困难情况:激光焊接和另一种焊接工艺的组合,用于建筑钢材加工业的特殊用途。

对豪华游轮中层甲板的自动激光焊接
复合焊接将激光焊接与另一种焊接工艺相组合。

适合与激光焊接组合的焊接工艺既可以是MIG焊接( 熔化极惰性气体保护焊)或MAG焊接( 熔化极活性气体保护焊),也可以是WIG焊接(钨极惰性气体保护焊)或等离子焊接。

这样,在船舶制造业中可以焊接长度最长 20 m、厚度最大 15 mm 的大型船用钢板。

钢板之间的距离非常大,仅凭激光束是无法将其焊接在一起的。

在这种情况下,人们将MIG焊接与激光焊接组合使用。

激光对较深的焊缝提供了很高的功率密度。

加快了焊接速度,减少了热输入量和
变形。

MIG 焊炬横跨钢板之间的空隙,通过焊接助剂将接缝封闭。

复合焊接比单独采用MIG焊接的速度更快,并且在这个过程中工件的变形很小。

传导焊接
在热传导焊接时,激光束将对接工件沿着结合部位熔化。

熔体相互融合在一起,凝固成焊缝。

在热传导焊接时将表面熔化。

热传导焊接用于连接薄壁类零件,例如设备外壳可见表面的角焊缝。

此外还广泛应用于电子工业。

激光产生平坦、圆滑的焊缝,无需再作后续
加工。

对于上述用途,可以使用脉冲固体激光器或者连续波固体激光器。

在热传导焊接时,能量只通过热传导到达工件。

因此,焊缝深度只有十分之几毫米到一毫米。

材料的导热性限制了最大焊缝深度。

焊缝宽度通常比焊缝深度大。

如果无法足够快地让热量散发出去,加工温度就会超过蒸发温度。

产生金属蒸汽,焊入深度急剧增大,这个焊接工艺就转变为深熔焊。

深熔焊
在深熔焊时需要很高的功率密度,达到大约 1 MW/cm²。

激光束不仅仅熔化金属,而且还产生蒸汽。

在深熔焊过程中产生了一个很深的金属蒸汽毛细管,俗称钥匙孔。

当蒸汽流出时,就向熔体施加压力,将其部分挤出。

工件继续熔化。

产生了一个又深又窄、充满蒸汽的孔:金属蒸汽毛细管,俗称钥匙孔(英语:Keyhole)。

金属蒸汽毛细管周围环绕着金属熔体。

如果激光束在结合部位上方移动,那么金属蒸汽毛细管就随其移动,穿过工件。

金属熔体环绕着毛细管,在工件的背面凝固。

通过这种方式,形成了又深又窄而且结构均匀的一条焊缝。

焊缝深度是焊缝宽度的最多10倍以上,可达25mm。

在金属蒸汽毛细管流过熔体的外壁上,激光束被多次反射。

在这个过程中熔体几乎将激光束全部吸收,提高了焊接工艺的效率。

如果用CO2激光器焊接,则毛细管内的金属蒸汽吸收激光,然后被部分电离。

这样就产生了等离子体。

等离子体同样将能量传导到工件上。

因此,深熔焊具有效率高、焊接速度快的特点。

由于速度快,热影响区很小,并且几乎没有变形。

当要求焊入深度很大或者一次性焊接多层材料时,就使用这种工艺。

钎焊
在钎焊时,焊接质量取决于对接工件的温度。

焊接助剂是指在激光钎焊时将对接工件连接的焊料。

焊料的熔点低于工件材料的温度。

因此,在加工过程中只有焊料会熔化。

对接工件只是被加热。

当焊料变为液态后,就会流入对接缝隙,与工件表面相连接(扩散连接)。

为了能够将焊缝作钎焊处理,必须从一侧可以接近焊缝。

工件之间的细小缝隙就起到象毛细管一样的作用。

液态的焊料被拉入对接缝隙。

对一个汽车行李厢盖的激光钎焊(图:Photon AG,柏林)
钎焊接头的强度与焊料的强度一致。

硬焊料,例如铜基和锌基钎焊料,在钎焊时可以达到和焊接时差不多的高强度。

钎焊焊缝的表面光滑、干净,与工件构成弧形的过渡面,因此不必作后续加工。

这个优点使激光钎焊被大量应用在汽车制造业。

钎焊焊缝出现在汽车的行李厢盖或者车顶上。

在喷漆之前,只需将车身构件作清洁处理。

此外,还广泛应用于房屋钢混结构。

由不同材料构成的工件由于各种材料的熔点各不相同,通常很难甚至无法焊接。

例如铜与钢的连接就是如此。

对于这个以及类似的连接任务,钎焊就是合适的选择。

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