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激光复合焊接技术的分类
来源:英田激光市场运营部    发布时间:2020-7-29 15:01:35

近年来,激光加工技术广泛普及,越来越多的行业在产业升级过程中选择了激光加工,这让激光工艺有了更广阔的发展空间,也有了更多的创新和探索。其中,激光复合焊接就是激光焊接工艺领域的又一种新型工艺,这种加工工艺特别适合高反材料的加工应用,且焊接速度快、焊缝质量高、焊接缺陷少、焊接强度高,可应用在动力电池、汽车白车身等行业。整体而言,激光复合焊接技术可以分为六个类别,它们分别是高频感应复合焊接技术、电弧复合焊接技术、TIG复合焊接技术、等离子弧复合焊接技术、MIG复合焊接技术、双激光束焊接技术。

一、高频感应复合焊接技术

电磁感应是一种依赖于工件内部产生的涡流电阻热进行加热的方法,与激光一样属非接触性环保型加热,加热速度快,可实现加热区区域和深度的精确控制,特别适合于自动化材料加工过程,已在工业上得到了广泛的应用。

二、电弧复合焊接技术

电弧复合热源焊接方法早在20世纪80年代就由英国学者Steen提出,但自此以后很长时间内,科技工作者们并没有对其做更深一步的研究与发展。近年来,研究人员已经重新把注意力转移到这项技术上,并且尝试着结合激光与电弧的各自优点使两者获得最佳配合。

三、TIG复合焊接技术

激光与TIG复合焊接技术的特点是:

1、利用电弧增强激光作用,可用小功率激光器代替大功率激光器焊接金属材料;

2、在焊接薄件时可高速焊接;

3、可增加熔深,改善焊缝成形,获得优质焊接接头;

4、可以缓和母材端面接口精度要求。

四、等离子弧复合焊接技术

激光等离子复合采同轴方式,等离子弧由环状电极产生,激光束从等离子弧的中间穿过,等离子弧主要有两个功能:1、为激光焊接提供额外的能量,提高焊接速度,进而提高整个焊接过程的效率;2、等离子弧环绕在激光周围,可以产生热处理的效果,延长冷却时间,也就减少了硬化和残余应力的敏感性,改善了焊缝的微观组织性能。

五、MIG复合焊接技术

近年来的研究表明,激光-MIG复合热源焊接在中厚板焊接中拥有比较明显的优势。该焊接方法通过调节电弧与激光的相对位置,可有效地改善焊接适应性,提高对大间隙的适应性,改善焊缝成形,同时,输入的电弧能量能够调节冷却速度,进而改善微观组织。在激光与电弧相互作用下,焊接过程变得更加稳定,而且在增加熔深的同时提高焊接速度。焊接时,热输入相对较小,也就意味着焊后变形和焊接残余应力较小,这样可以减少焊接装夹、定位、焊后矫形处理等的时间。另外,这一方法的较突出的特点是自身能够比较稳定地填丝,从而比较容易改善焊缝冶金性能和微观组织结构。

六、双激光束焊接技术

在激光焊接过程中,由于激光功率密度大,焊接母材被迅速加热熔化、汽化,生成高温金属蒸汽。在高功率密度的激光的继续作用下,很容易生成等离子体云,不仅减小工件对激光的吸收,而且使焊接过程不稳定。如果在较大的深熔小孔形成后,减小继续照射的激光功率密度,而已经形成的较大深熔小孔对激光的吸收较多,结果激光对金属蒸汽的作用减小,等离子体云就能减小或消失。因而,用一束峰值功率较高的脉冲激光和一束连续激光,或者两束脉冲宽度、重复频率和峰值功率有较大差异的脉冲激光对工件进行复合焊接,在焊接过程中,两束激光共同照射工件,周期地形成较大深熔小孔,后适时停止一束激光的照射,可使等离子体云很小或消失,改善工件对激光能量的吸收与利用,加大焊接熔深,提高焊接能力。


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