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    激光焊接
    时间:2016年2月19日  信息来源:本站   作者:管理员

     

      激光焊接工艺要求与质量控制:

      1.激光焊聚焦光斑小,常见的情况是激光束在焊接位置形成0.65mm 左右的聚焦光束,对冲压件的结构要求很高,要求平整度控制在0.2mm以内,板材匹配间隙要求严格,一般小于板材厚度20%,这对于焊接夹具的设计要求很高。

      2.使用的金属材料种类很重要,这关系到可焊性,成形性及生产能力,焊接材料应该含有高吸收光能特性。

      3.对激光焊接来说,一旦产生焊接缺陷,其质量的检测和返修都较其他焊接方法困难。需要借助自动化检测设备提高检测效率。

      4. 工件在焊接之前需要一定的清洗处理,保证激光焊接质量,且减少废气排放。

      夹具要求:

      1. 激光焊为非接触式加工,需要的夹紧力较大,夹具设计时充分夹紧工件,尽量保证每道焊缝附近都有压头进行夹紧。这样也有利于控制焊接变形。

      2.对于镀锌板的焊接,由于锌的蒸发容易影响激光焊的质量,所以镀锌板的焊接最好在板件上打凸点,保留间隙。而通过调整夹具夹紧力可控制板件间隙,从而提高焊接质量。

      3. 待夹紧部位设计尽量采用平面,不采用曲面,由于激光是非接触无夹紧力加工,设计成曲面,为保证良好的贴合,成本会很高。

      4.焊接时我们会根据不同的焊接参数和板材选择合适的保护气,在必要的情况下,我们会在夹具上通保护气以控制产品的焊接变形。

     

      激光焊接工艺参数与变形控制:

           热输入对板件变形的影响很大,激光加工参数(激光功率、扫描速度和离焦量)的不同组合对变形行为有很大影响。对于不同板厚的零件,加热时由膨胀受抑导致的热压应力冷却后残余压应力,都有可能使板件产生失稳,表现为不同的变形发生时刻。

          1.离焦量对焊接质量的影响

          激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us 材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。

           2.焊接速度对焊接质量的影响:

          焊接速度的快慢会影响单位时间内的热输入量,焊接速度过慢,则热输入量过大,导致工件烧穿,焊接速度过快,则热输入量过小,造成工件焊不透。

          3.激光功率对焊接质量的影响:一般激光功率过小,则不得不加长光照时间。这样焊接区域外的热影响区过大,容易产生热变形。