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登錄激光焊接的案例
激光焊接技術在航空制造中的應用
2002年前后,空客公司采用雙光束雙側同步激光焊接工藝(見圖2),將A318鋁合金飛機機身兩塊下壁板的蒙皮與桁條焊接成整體機身壁板,減輕飛機機身的重量近20%,提高強度近20%,后續推廣應用于A380、A340、A350等多個機型的機身整體壁板制造,以及A380的艙壁門筋板以及無人駕駛飛機結構,在A350上的焊縫總長度更是達到1000m。
圖2?雙激光束雙側同步激光焊接
我國激光焊接技術研究起步于20世紀80年代,經過多年努力,已成功實現了汽車制造拼焊、管道焊接應用。隨著鋁合金、鈦合金激光焊接工藝基礎研究的深度、廣度不斷增大,已實現了部分飛機構件的激光焊接應用。
自20世紀90年代后期開始,中航工業北京航空制造工程研究所就已經開展了飛機構件激光焊接技工藝研究。2003年,在國內率先將激光焊技術應用于飛機鈦合金壁板類關鍵構件的焊接,同時在激光填絲焊接、激光電弧復合焊接、激光雙光點焊接、T形接頭激光雙光束雙側同步焊接技術等新工藝方面也進行了大量研究。2014年左右,在國產大型客機設計方案中,前機身、中后機身的部分鋁鋰合金下壁板擬采用激光焊接方案,中國商飛公司牽頭開展了工藝穩定性分析、變形控制,以及缺陷檢測與控制等相關研究工作,初步實現了試驗件級構件的激光焊接(見圖3)。
圖3?鋁鋰合金激光焊接壁板試驗件
(2)激光焊接在飛機修理中的應用 激光焊接技術具有焊接速度快、施工較鉚接簡單的特點,是代替鉚接工藝的理想技術,在飛機結構修理領域具有較大的應用優勢。國內已就激光焊接技術修理飛機構件開展了一些研究,并已實現了部分構件的修理應用。國內某飛機修理工廠已將激光焊接技術應用于飛機鈦合金機尾罩的損傷修理,并制定了鈦合金結構激光焊接修理工藝規范。
展開 大眾汽車18套激光系統焊接技術揭秘
激光焊接零部件,零件焊接部位幾乎沒有變形,焊接速度快,而且不需要焊后熱處理,目前激光焊接零部件已經廣泛采用,常見于變速器齒輪、氣門挺桿、車門鉸鏈等。
目前,新的激光焊接有激光混合焊接技術、雙焦點激光焊接技術兩種。激光焊接運用于汽車可以降低車身重量、提高車身的裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本,減少車身零件的數目同時將其整體化是非常必要的。
談到汽車行業運用激光焊接技術,我們最先想到的就是德國人,德國人最先把激光焊接技術運用于汽車。我們以寶馬和大眾為例可以看到,在20世紀90年代中期,BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW 5系列轎車的第一條焊縫,焊縫總長度達12m。到2003年7月,激光焊接焊縫的總長度累計達到150萬米。在新的激光焊接技術方案上,德國大眾Touran轎車就是一個很好的例證。在這一新型轎車中,激光焊點的數量達到了1400個、焊縫的總長度達70m。同時,奧迪也采用了激光焊接技術來焊接車身。在舒適、美觀的敞蓬轎車的生產中,VW公司的技術人員與奧地利的焊接專家Fronius公司合作研制開發了一種激光混合焊接技術。在高級敞蓬轎車的車門上,激光混合焊接焊縫的長度達到了35.7m,是純激光焊接焊縫長度的3倍。
在中國上市的一汽大眾生產的緊湊車型Sagitar,又叫速騰,即使是“小車”,可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長。高爾夫的焊接長度方面,激光焊接也長達52.5m,Polo的全車身激光焊接總長度也達到6591mm。
在激光混合焊接技術上,德國大眾的材料專家認為:與純激光焊接技術相比,利用激光混合焊接技術可大大提高板金件縫隙的連接能力。從而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接時電弧焊接的工藝穩定性,大眾的Phaeton D1所有車門都采用激光-MIG復合焊。
展開 激光焊接基本知識
首先,什么是激光?世界上的第一個激光束于1960年利用閃光燈泡激發紅寶石晶粒所產生,因受限于晶體的熱容量,只能產生很短暫的脈沖光束且頻率很低。雖然瞬間脈沖峰值能量可高達106瓦,但仍屬于低能量輸出。
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池
下圖是激光焊接的工作原理:
激光技術采用偏光鏡反射激光產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量的光束,假如焦點靠近工件,工件就會在幾毫秒內熔化和蒸發,這一效應可用于焊接工藝高 功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開辟了激光焊接的新領域。激光焊接設備的關鍵是大功率激光器,主要有兩大類,一類是固體激光器,又稱Nd:YAG 激光器。Nd(釹)是一種稀土族元素,YAG代表釔鋁柘榴石,晶體結構與紅寶石相似。Nd:YAG激光器波長為1.06μm,主要優點是產生的光束可以通 過光纖傳送,因此可以省往復雜的光束傳送系統,適用于柔性制造系統或遠程加工,通常用于焊接精度要求比較高的工件。汽車產業常用輸出功率為3-4千瓦的 Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器,又稱CO2激光器,分子氣體作工作介質,產生均勻為10.6μm的紅外激光,可以連續工作并輸出很高的功率,標 準激光功率在2-5千瓦之間。
與其它傳統焊接技術相比,激光焊接的主要優點是:
1、速度快、深度大、變形小。
2、能在室溫或特殊條件下進行焊接,焊接設備裝置簡單。
展開 技術 | 激光焊接技術的研究現狀及最新發展
雙焦點激光焊接技術不僅能使焊縫的深度提高,也可使焊接的速度加快,因而避免溶洞的出現等問題,現在已成為一種新的激光焊接技術。
3.3 復合激光焊接技術
復合激光焊接技術是傳統的焊接技術與激光技術的結合,這種技術具備了二者的雙重優點。發展較為顯著的復合激光焊接技術有激光一電弧焊接技術,激光一電弧復合焊接技術既能充分表現出激光焊和電弧焊各自的優點又能有效地避免各自的不足。
它的特點為:電弧的加入延長了焊縫凝固時間,稀釋了等離子,有效減少氣孔、裂紋等缺陷,激光與MIG電弧焊復合有效減少焊接裂紋傾向和提高焊縫的力學性能。復合激光焊接技術可實現較大焊縫的焊接,并且使焊縫的韌性進一步提升。
4 結語
激光焊接技術有很多獨特優勢,如能量密度高、焊縫窄、不需真空環境和不受導電材料制約等。目前,激光焊接使用中已出現智能化,極大推動了高精尖焊接工藝在各個領域的發展。現在激光焊接技術已成功運用到生物醫學上,未來很可能用到臨床檢測、手術等特殊行業中。激光器的研發、雙焦點激光焊接技術和復合激光技術是激光焊接新的發展方向。
□ END □
展開 
汽車行業加速升級,智造生產搶先一步 ——激光焊接智能化系統解決方案
在汽車制造中,采用高功率激光焊接技術可以提高產品設計的靈活性,提高生產效率,增強車身的剛度,提高產品質量和市場競爭力。作為我國基礎工業裝備及自動化裝備的主要供應商,一直以來,大族激光智能裝備集團金屬激光切割、焊接、焊裝、3D 打印、清洗等方面的技術水平在激光行業中遙遙領先,為汽車、工程機械、農業機械、電力、廚衛家具、家電、模具等行業提供助力。高功率激光焊接技術應用于汽車制造中的工藝主要有:高功率激光自熔焊接、高功率激光復合焊接技術、激光焊接焊縫跟蹤技術、高功率激光遠程焊接技術等。
高功率激光焊接工藝
高功率激光自熔焊接
當激光光斑照射到工件表面上的功率密度達到10
6W/cm
2 以上時,工件在激光的照射下被迅速加熱,其表面溫度在極短的時間內升高到沸點,使金屬熔化和汽化。在液態金屬中形成一個充滿金屬蒸汽的細長孔,當金屬蒸汽的反沖壓力與液態金屬的表面張力和重力平衡后,小孔不再繼續加深,形成一個深度穩定的小孔,小孔周圍就是焊接熔池,小孔隨著激光而移動,小孔閉合后便形成焊縫,實現激光自熔焊接。
激光自熔焊接,即焊接的兩部分或多個部分自身熔化并最終冷卻凝聚成一體,該焊接方式不需要添加輔助的焊劑或填料,完全利用工件自身材料熔接在一起。高功率激光自熔焊接廣泛應用于不同的行業,如汽車零部件行業中的安全氣囊氣體發生器、齒輪、汽車座椅零部件、減振器等多種產品。
高功率激光自熔焊接焊縫成形好,變形小,特別對于中薄板非常適合。而且焊接設備配置簡單,工藝相對比較容易掌握,被大量應用。
高功率激光復合焊接技術
激光復合焊接技術結合了激光焊和傳統氣體保護焊(電弧)兩者的優點。
展開 雙光束激光焊接技術在民用飛機上的應用現狀及發展
設備
該技術對于設備的要求較高,有資料表明:空客公司的焊接設備(圖5)主要由激光焊接系統、運動系統、焊接跟蹤系統、焊縫監測系統、工裝夾具系統和控制系統6部分組成[3]。其中激光焊接系統是整個設備的核心,主要用于激光的產生與傳輸;運動系統將保證整個設備的運動精度;焊接跟蹤系統主要用于焊縫的定位及調整;焊縫檢測系統用于焊接過程中焊接質量的監測以及焊后焊縫質量的檢測;工裝夾具系統用來實現蒙皮與長桁的裝夾定位,在激光焊接過程中由于對焊前裝配要求嚴格,必須設計一個特殊的非標夾具用于長桁的裝夾,這個夾具應同時具備夾緊和導向功能,而蒙皮的夾持由全型面的真空吸附模胎實現;而以上系統在集成后由中央控制系統實現整個設備的控制。本節只重點討論激光焊接系統的選型及比較。
激光焊接系統主要由激光器、焊接工作頭及送絲送氣系統構成。焊接時,兩臺完全相同的激光器從長桁兩側進行同步焊接,可以減少焊接變形并控制焊縫內氣孔數量。
在激光器的選擇方面,德國和法國的空客公司分別采用了不同類型的激光器,其中法國空客采用的是兩臺Nd:YAG固體激光器,而德國空客采用了2臺CO2激光器,而這兩種激光器在進行這種工藝焊接時也各有特點。兩種激光器的比較見表1。從中可以發現:CO2激光器的波長較大,因此在焊接鋁合金過程中,激光更容易被反射;同時光斑直徑較小、光束能力分布集中、質量較好。
在使用上述兩種不同類型的激光進行焊接時,與Nd:YAG激光焊接相比,由于其光斑直徑較小,使用CO2 激光器的焊縫截面積較小(見圖6)、其形成氣孔的趨勢較大、焊前裝配較為嚴格、熱裂紋的傾向較小。而在使用Nd:YAG激光焊接時,所需的焊接能量較大、焊接完成后試板的翹曲變形以及角變形較大,達到CO2焊接變形的1.5~2倍。
展開 車身激光焊接是什么
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。利用激光的高溫,將兩塊鋼板內的分子結構打亂,分子重新排列使得兩塊鋼板中的分子溶為一體。由于連續的激光焊接不需要像傳統點焊工藝那樣需要使用板材邊緣堆疊焊接,因此常被汽車廠家用于車頂與車身之間的焊接,具有美觀、隔音和密封性好的優點。
激光焊接只有焊縫達到足夠的長度時,抗拉強度才可以超過點焊,換句話說,由于激光焊接的抗拉強度受到了焊縫長度、熔寬等因素的影響,而點焊的抗拉強度也與焊點數量和間距等因素密切相關,因此單憑工藝名稱無法定論孰強孰弱。
如今激光焊接已經算不上什么尖端科技了,而真正決定是否選用激光焊接工藝,恐怕還是取決于廠家在車身結構設計、生產線布局和更新等方面的考量。因為激光焊接作業的毒害性和危險性都非常高,需要專門獨立且封閉的作業區域,因此老廠房添置該設備將面臨較大的困難。
在車輛制造的過程中,車門部分、門檻梁部分,甚至是后備廂蓋部分都可能應用到激光焊接,因此可以看到,激光焊接并非高深的技術,它只是白車身制造工序中,常見的一種基材間相互連接的方式。
展開 干貨||激光在軌道交通行業中的應用系列之車輛激光焊接工藝
激光拼焊
激光拼焊是軌道車輛中最被看好的技術之一,屬于無接觸焊接,可將不同鋼種、厚度、表面處理的鋼板焊接成一個整體,區別于電阻滾壓縫焊,通過自由組合,使得構件變輕,零件變少,不僅提高可靠性,為寬體車制造奠定基礎,同時也改善了焊接質量,提高了鋼材收得率,并降低了生產成本。
(不銹鋼車體激光焊接)
激光組焊
激光組焊在城市軌道車輛車身制造中舉足輕重,通過雙件組焊、多件組焊,將已切割成形的各類車身構件,焊接成白車身分總成,進而總裝成整車車身。激光組焊因其焊接強度高,可明顯改善車身強度、剛度及密閉性。焊接同時結合面小、變形小、焊接速度快、可焊材料范圍廣,適合于柔性化生產,投資效益好。但激光組焊技術也有明顯的缺點,如對夾具、被焊件、監測精度等要求嚴格,焊接后檢測評價和返修困難,一次性投入大等。
目前不銹鋼車體研制中采用電阻點焊和激光焊接技術改善外觀。通過大量的工作試件的制作與分析不僅獲得了1-6mm不銹鋼接頭焊接的技術規范(例如坡口準備、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、保護氣體成分及流量等),檢驗了焊接接頭的抗拉強度、屈服強度、硬度、疲勞曲線等技術指標而且完成不銹鋼車體端墻激光焊接樣件的制作與評定。
激光一電弧復合焊
(激光+電弧復合熱源焊接示意圖)
1)不銹鋼車體制造。軌道車輛車體通常選用不銹鋼車體,由于電弧焊接后熱影響及變形等較嚴重,因此為改善外觀,過去常常進行涂裝作業,而現在則選用激光或電阻焊進行作業。通過長期加工技術應用的實踐、積累及分析,不銹鋼接頭焊接技術規范、疲勞曲線、硬度、抗拉強度、屈服強度、等技術指標相繼被取得或檢驗,車體激光焊接樣件的制評亦完成。
2)車輛轉向架制造。軌道車輛轉向架通常選用日本進口或國產的中厚合金鋼板材,同時多選用熔化極氣體保護焊。
展開 激光焊接的工藝技術和性能特點
這個系統可以是僅由操作者簡單地手工搬運和固定工件,也可以是包括工件能自動的裝、卸、固定、焊接、檢驗。這個系統的設計和實施的總要求是可獲得滿意的焊接質量和高的生產效率。
五、鋼鐵材料的激光焊接:
1、碳鋼及普通合金鋼的激光焊接。 總的說,碳鋼激光焊接效果良好,其焊接質量取決于雜質含量。就象其它焊接工藝一樣,硫和磷是產生焊接裂紋的敏感因素。 為了獲得滿意的焊接質量,碳含量超過0.25%時需要預熱。當不同含碳量的鋼相互焊接時,焊炬可稍偏向低碳材料一邊,以確保接頭質量。 低碳沸騰鋼由于硫、磷的含量高,并不適合激光焊接。低碳鎮靜鋼由于低的雜質含量,焊接效果就很好。 中、高碳鋼和普通合金鋼都可以進行良好的激光焊接,但需要預熱和焊后處理,以消除應力,避免裂紋形成。
2、不銹鋼的激光焊接。 一般的情況下,不銹鋼激光焊接比常規焊接更易于獲得優質接頭。由于高的焊接速度熱影響區很小,敏化不成為重要問題。與碳鋼相比,不銹鋼低的熱導系數更易于獲得深熔窄焊縫。
3、不同金屬之間的激光焊接。 激光焊接極高的冷卻速度和很小的熱影響區,為許多不同金屬焊接融化后有不同結構的材料相容創造了有利條件。現已證明以下金屬可以順利進行激光深熔焊接:不銹鋼~低碳鋼,416不銹鋼~310不銹鋼,347不銹鋼~HASTALLY鎳合金,鎳電極~冷鍛鋼,不同鎳含量的雙金屬帶。
展開 TiO2活性劑對不銹鋼激光焊接等離子體聲發射效應的影響
重慶市特種焊接材料與技術高校工程研究中心,重慶 400054
摘 要:針對不銹鋼采用添加TiO2活性劑進行活性脈沖激光焊接研究,通過實時檢測焊接過程的結構負載聲發射信號,研究了激光焊接過程等離子體信息的表征方法及其活性焊接機理. 結果表明,添加TiO2活性劑增強了材料對激光能量的吸收,增強了等離子體的能量及其對材料的傳熱,從而影響焊接過程傳熱效應,這是添加TiO2活性劑的脈沖激光焊接熔深增加的主要機理.
利用實時檢測焊接過程中的等離子體聲發射信號可以對活性脈沖激光焊接過程的等離子體變化行為進行檢測和評估.
由焊接過程中采集得到的等離子體聲發射信號統計而來的振鈴計數特征值,以及計算而來的RMS波形和相應信號的功率譜分布,均反映了活性劑的添加增強了激光焊接過程等離子在時頻域上的活動.
關鍵詞:活性劑;脈沖激光焊;等離子體;聲發射
0 序 言
激光焊接是一種具有高能量密度熱源特征和高效率的焊接方法,在工業制造領域獲得了非常廣泛的應用.
而添加活性劑的活性激光焊可以顯著增大焊縫熔深,進一步提高焊接效率,這也已在行業內形成共識.
對于MIG、TIG這一類電弧焊接方法的活性焊,國內外研究者往往認為活性劑改變熔池表面張力對流和收縮電弧導電通道是熔深增加的主要機理[1, 2]. 而激光焊形成的熔池更小,熔池存在于液態的時間也遠小于電弧焊. 這使得表面張力在促進熔池對流的驅動力中不能起到電弧焊接方法中的主要作用. 因此,活性激光焊的熔深增加機制是研究活性激光焊并提高焊接質量和效率的關鍵.
王小博等人[3]研究了鹵化物活性劑對Nd:YAG激光焊接鋁合金焊縫熔深的影響,并運用高速攝像及光譜診斷的方法來分析鹵化物活性劑對鋁合金激光焊接熔深增加的作用機理,結果表明,鹵化物活性劑使等離子體對激光的散射、折射和逆韌致吸收減小,可以導致透過等離子體照射在試件表面的激光功率密度增大.
展開 技術|激光焊接技術
激光焊接技術作為一項激光加工技術,早在1964年就應用在薄小零件的焊接中。隨著汽車工業的快速發展及人們需求的不斷提高,為滿足安全、環保和節能等要求,并實現焊接產品制造的自動化、柔性化與智能化發展,從20世紀80年代開始,激光焊接技術開始應用于汽車車身制造領域。據有關資料統計,歐美工業發達國家50%~70%的汽車零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割為主,激光焊接在汽車生產中已成為標準工藝。
工藝原理
激光的含義:LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation(通過誘導放出實現光能增幅)。
LASER
L - Light 光線
A - Amplification by 放大
S - Stimulated 激勵
E - Emission of 發光
R - Radiation 輻射
激光焊接的原理是由激光發生器發出的激光束,聚焦在焊絲表面上加熱,使焊絲受熱熔化,潤濕車身上的鋼板,填充鋼板接頭的間隙,形成焊縫最終實現良好的連接。焊接后形成銅焊絲與鋼板之間的釬焊連接,銅焊絲與鋼板分別為不同元素,其形成的焊接層,為兩種不同元素高溫后形成的融合。相較于傳統的點焊,這種焊接方式焊接質量更好,速度更快,焊接部位強度更高。
圖1 激光焊接原理圖
以下為TRUMPF激光焊接視頻展示:
工藝優缺點
激光焊接的優點如下:
熱影響區小。可將輸入熱量降到最低的需要量,熱影響區小,因此熱變形亦最小。
非接觸式。
展開 
激光焊接技術在汽車領域的主要應用分析
激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的普遍重視。尤其在汽車生產中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生產,激光焊接都得到了廣泛的應用。
激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的普遍重視。尤其在汽車生產中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生產,激光焊接都得到了廣泛的應用。據有關資料統計,歐美工業發達國家50% ~70%的汽車零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割為主,激光焊接在汽車生產中已成為標準工藝。
激光焊接應用技術
1、汽車車身激光焊接技術
汽車車身是典型的薄板殼結構,由低合金高強度薄鋼板經沖壓、剪裁、整形制成覆蓋件,并經焊接裝配而成。車身裝配中焊點可達幾千個,傳統焊裝采用的是電阻點焊工藝。電阻點焊工藝是用兩個電極從兩個方向壓緊工件,在兩塊搭接件上加壓并通電,使接觸面間形成焊點而將工件焊在一起。為滿足結合和外形要求,各焊點間要保持一定間隔。點焊時焊鉗在工件邊緣下進行焊接,凸緣寬度需要16mm;而激光焊為單邊焊接,凸緣寬度只需5mm。把點焊改為激光焊,僅此一項每輛車就可節約鋼材40kg。
激光焊接形成的窄而深的焊縫容易使工件焊透。激光頭和待焊件之間無任何機械接觸,不存在加工機械應力。激光焊縫的拉伸強度和疲勞強度與母材相當,符合承載力要求,這樣可使構件材料減薄,車身重量減輕。同時,由于激光焊接采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等進行焊接。加上光纖傳輸系統和機械手,就可實現汽車裝配生產線的自動化。
展開 技術 | 汽車覆蓋件的幾種典型激光焊接工藝
激光焊接工藝在汽車工業領域尤其得到重視和廣泛應用,其中汽車覆蓋件是激光焊接的五大類之一。激光焊接已經成為車身覆蓋件制造的標準工藝!
激光焊接運用于汽車上可以降低車身重量、提高車身裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本。
德國人是最早把激光焊接技術運用于汽車,在20世紀90年代中期,BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW5系列轎車的第一條焊縫,焊縫總長度達12m。
德國大眾Touran轎車的激光焊縫總長度達到了70m。隨后,奧迪、速騰、高爾夫及Passat等品牌的車頂采用了激光焊接技術,通用、豐田、福特、寶馬、奔馳等公司陸續均采用了激光焊接技術。
以下四種典型的應用與汽車覆蓋件方面發激光焊接工藝
一、激光自熔疊焊汽車覆蓋件激光焊接工藝
當功率密度達到一定的范圍(106~107 W/cm2)的激光束照射到材料表面時,材料吸收光能轉化為熱能,材料被加熱熔化至汽化,產生大量的金屬蒸汽,在蒸汽逸出表面時產生的反作用力下,使熔化的金屬液體向四周排擠,形成凹坑,隨著激光的繼續照射,凹坑穿入更深,當激光停止照射后,凹坑周邊的熔液回流,冷卻凝固后將兩工件焊接在一起。
對于激光自熔疊焊工藝而言,其影響因素較多。除了材料本身的影響外,主要有以下幾個方面:
影響因素
1、激光功率
激光焊接中存在一個激光能量密度閾值,低于此值,工件僅發生表面熔化,熔深很淺,也即焊接以穩定熱傳導型進行;一旦達到或超過此值,等離子體才會產生,這標志著穩定深熔焊的進行,熔深會大幅度提高。如果激光功率低于此閾值,激光功率密度較小時,會出現熔深不足甚至焊接過程不穩定。
展開 激光焊接技術在汽車領域的主要應用分析
激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的普遍重視。尤其在汽車生產中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生產,激光焊接都得到了廣泛的應用。
據有關資料統計,歐美工業發達國家50%~70%的汽車零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割為主,激光焊接在汽車生產中已成為標準工藝。
激光焊接應用技術
1、汽車車身激光焊接技術
汽車車身是典型的薄板殼結構,由低合金高強度薄鋼板經沖壓、剪裁、整形制成覆蓋件,并經焊接裝配而成。
車身裝配中焊點可達幾千個,傳統焊裝采用的是電阻點焊工藝。電阻點焊工藝是用兩個電極從兩個方向壓緊工件,在兩塊搭接件上加壓并通電,使接觸面間形成焊點而將工件焊在一起。為滿足結合和外形要求,各焊點間要保持一定間隔。點焊時焊鉗在工件邊緣下進行焊接,凸緣寬度需要16mm;而激光焊為單邊焊接,凸緣寬度只需5mm。把點焊改為激光焊,僅此一項每輛車就可節約鋼材40kg。
激光焊接形成的窄而深的焊縫容易使工件焊透。激光頭和待焊件之間無任何機械接觸,不存在加工機械應力。激光焊縫的拉伸強度和疲勞強度與母材相當,符合承載力要求,這樣可使構件材料減薄,車身重量減輕。同時,由于激光焊接采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等進行焊接。加上光纖傳輸系統和機械手,就可實現汽車裝配生產線的自動化。
2、激光拼焊技術
激光拼焊技術是激光焊接應用于汽車制造業最成功、效益最明顯的一項技術。汽車工業最初應用拼焊板時,主要是為了解決軋機軋出的鋼板板寬不夠的問題,通過拼焊技術來滿足汽車工業對寬板的要求。
展開 激光焊接技術在汽車領域的主要應用分析
激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、適應性強等優點而受到航空航天、機械、電子、汽車、造船和核能工程等領域的普遍重視。尤其在汽車生產中,無論是車身組裝還是汽車零部件的生產,激光焊接都得到了廣泛的應用。
據有關資料統計,歐美工業發達國家50%~70%的汽車零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割為主,激光焊接在汽車生產中已成為標準工藝。
激光焊接應用技術
1、汽車車身激光焊接技術
汽車車身是典型的薄板殼結構,由低合金高強度薄鋼板經沖壓、剪裁、整形制成覆蓋件,并經焊接裝配而成。
車身裝配中焊點可達幾千個,傳統焊裝采用的是電阻點焊工藝。電阻點焊工藝是用兩個電極從兩個方向壓緊工件,在兩塊搭接件上加壓并通電,使接觸面間形成焊點而將工件焊在一起。為滿足結合和外形要求,各焊點間要保持一定間隔。點焊時焊鉗在工件邊緣下進行焊接,凸緣寬度需要16mm;而激光焊為單邊焊接,凸緣寬度只需5mm。把點焊改為激光焊,僅此一項每輛車就可節約鋼材40kg。
激光焊接形成的窄而深的焊縫容易使工件焊透。激光頭和待焊件之間無任何機械接觸,不存在加工機械應力。激光焊縫的拉伸強度和疲勞強度與母材相當,符合承載力要求,這樣可使構件材料減薄,車身重量減輕。同時,由于激光焊接采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等進行焊接。加上光纖傳輸系統和機械手,就可實現汽車裝配生產線的自動化。
2、激光拼焊技術
激光拼焊技術是激光焊接應用于汽車制造業最成功、效益最明顯的一項技術。汽車工業最初應用拼焊板時,主要是為了解決軋機軋出的鋼板板寬不夠的問題,通過拼焊技術來滿足汽車工業對寬板的要求。
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