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激光焊接難題遲遲無法解決?六大激光復合焊接工藝助你掃清一切阻礙

發布:2022-03-14 12:08作者:www.yattendonparish.com點擊:693次

激光焊接難題遲遲無法解決?六大激光復合焊接工藝助你掃清一切阻礙。激光復合焊接 (LHW) 是新一代材料處理工藝,適用于激光自動化行業專家的不懈努力。激光復合焊接的主要優點是熱變形小、焊接速度快和機械性能優良。通過高精度龍門機器人、內部光路集成、離線編程等多種技術,激光復合焊接工藝自動化已成為最先進的制造技術。
六種混合激光焊接技術
1、高頻復合感應焊接技術
電磁感應是一種基于對工件中的渦流進行電阻加熱的加熱過程。像激光一樣,它在不接觸的情況下加熱并且對環境友好。加熱速率高,可精確控制加熱區的面積和深度。特別適用于自動化材料。該處理工藝在工業中得到廣泛應用。
2、混合電弧焊技術
英國科學家 Steen 在 1980 年代提出了集成熱源的電弧焊,但此后一直沒有被科學家和工程師研究或應用。近年來,科學家們重新回歸技術,尋求將激光和電弧的優勢結合起來,以實現兩全其美。
保護氣體環境中的氬弧電極焊接
3、TIG復合激光焊接
TIG復合焊接的特點如下: 1、采用電弧來提高激光功率,可以用小功率激光代替大功率激光焊接金屬材料; 2、焊接薄件可實現快速焊接。 3、可以增加熔深,改善焊縫的形成,達到高質量的焊縫。例如,如果CO2激光功率為0.8kW,TIG電弧電流為90A,焊接速度為2m/min,則5kW CO2激光焊接機的功率可以進行5kW的CO2焊接。機器。激光束與 TIG 300A 電弧和焊接速度相結合。在 0.5 到 5 m/min 之間的速度下,熔深比使用 5 kW CO2 激光器的焊接高 1.3 到 1.6 倍。
4、等離子焊接:
激光等離子復合材料采用同軸工藝。等離子弧由一個環形電極組成,激光束穿過等離子弧的中心。等離子弧有兩個主要作用: 1. 為激光焊接提供額外的能量,提高焊接速度,從而提高整個焊接過程的效率。等離子弧包括激光,可以增強熱處理效果。冷卻時間,提高阻尼敏感性和殘余應力,還可以改善焊縫的微觀結構性能。
5、組合式MIG焊接:
最近的研究表明,集成熱源的激光 MIG 焊接在焊接中等金屬方面具有明顯的優勢。通過調整電弧和激光的相對位置,焊接工藝可以有效提高焊縫的柔韌性,提高對大間隙的適應,改善焊縫的成型。同時,功率電弧能量可以調節冷卻速度,改善微觀結構。由于激光和電弧一起工作,焊接過程變得更加穩定,焊接速度增加,熔深增加。焊接的發熱量比較低,所以焊后變形和焊接時的殘余應力小,可以縮短焊接、加壓、定位、焊后矯形處理等。另外,這種方法的特點是。通過和改善微觀結構。
6、雙激光焊接技術
在激光焊接過程中,由于激光功率密度高,焊縫升溫、熔化、蒸發,形成高溫金屬蒸氣。高功率密度激光器的連續運行,很容易產生等離子體云,不僅降低了工件激光的吸收,而且使焊接過程不穩定。因為較大的深穿透孔徑的形成降低了進一步照射的激光的功率密度,而較大的深穿透孔徑的形成吸收了更多的激光,因此減少了激光對金屬蒸氣的暴露,并且可以去除等離子體云。 .打包。它丟失了。因此,使用最大功率更高的脈沖激光器和CW激光器或具有脈沖寬度、重復率和最大功率的兩個脈沖激光器對工件進行復合焊接。兩束激光共同照射工件,連續形成大的深穿透孔,及時停止激光照射,可減少或消除等離子云,提高吸收和利用腔體激光能量,增加汗液滲透,改善汗液。
混合激光焊接可用于軌道(例如汽車側壁)、集裝箱、工程機械(例如高強度起重機臂)、汽車和汽車零部件、造船等。通過密集的工藝研究和開發,混合激光焊接工藝的自動化正在各個行業中實施。
激光發生器
混合激光焊接需要高質量的連續(非脈沖)光纖激光源。一般來說,混合激光焊接所需的激光功率為8-16千瓦,工件越厚,所需的功率就越高。迄今為止,只有少數激光制造商能夠提供適用于 LHW 設備的高性能激光發生器。光纖激光器非常靈活,可以實現激光頭與工件的相對運動。使用 CO2 激光發生器可能需要重新安置一些工作和高昂的能源成本。所用激光的波長通常為 880 nm 至 1100 nm。除了高功率要求外,光纖或平板激光發生器是最佳選擇。就時間而言,焊接有時需要 8-10 分鐘,更換一次大約需要 5 分鐘,然后需要更換另一條焊縫才能完成工作,這使得冷卻系統變得至關重要。
激光焊接頭
激光的功率取決于激光發生器的方向和光傳輸系統(因此是激光焊接頭)中的光束?;旌虾附庸に囆枰獙鬏敽凸馐窂竭M行非常精確的控制。用于焊接的激光頭必須非常精確,但強度足以承受極端條件。由于 LHW 激光頭設計用于 MIG 焊槍,因此它必須配備特殊的安全氣囊和護目鏡,以防止弧焊過程中的飛濺。
激光齒輪焊接的原理和性能
一、原則
激光器在一定狀態下發出的激光束是可見的,并通過玻璃纖維系統的反射鏡引導,成為一種功率密度非常高的光束,輻射到還原的密封部分,使金屬發熱。 . .高。熔化并焊接到一個小周邊。由裝有激光機的轉盤驅動的齒輪繞其旋轉軸旋轉,形成封閉的環形縫。
特征:
焊接采用高能量密度的激光束,激光傳輸的深度比較大,激光焊接通常是深焊。激光焊接是一種非接觸式加工,速度快,焊接熱量供應少,焊機變形小。不切削時齒輪的機動力較弱;焊縫強度高,焊縫的力學性能一般與原生焊縫相同,齒輪可傳遞高扭矩;焊接精度高,焊接過程無需焊絲。與其他玻璃纖維焊接方法相比,激光焊接不需要真空室,焊接在非常直觀的自然環境中進行,不會產生 X 射線。
焊接機
一、設備配置:
加速激光焊接設備主要由激光器、導光系統、機床、控制系統和檢測系統組成。激光通常是強大的碳激光,通常與基態或低階激光束結合;導光系統包括光圈、氦氖激光準直器、反射聚焦鏡等;加工機具有輸送機構、轉臺、一體化精密定位裝置;控制系統包括PLC系統控制器、操作系統、電控箱等;檢測系統主要由超聲波傳輸誤差指示器組成。
設備評估
最重要的激光齒輪焊接設備是激光器,成本直接影響激光齒輪焊接技術的研究和應用。
目前阻礙激光治療使用的問題是可用于激光治療的設備高,治療的單位成本高;其次,激光治療技術是一種新的多學科技術,涵蓋了代表各種治療技術的許多專業。協調、溝通等
要解決這些問題,需要激光行業和汽車行業的共同努力。從目前海外激光治療應用的情況來看,激光正在以更便宜的價格和更多的選擇推進。隨著大型工業激光器在汽車行業的引入,以快速、高效、高質量和高度靈活的激光加工解決了成本效率、工藝質量和生產率的問題。透射激光焊接技術在美國福特汽車公司、通用汽車公司、克萊斯勒汽車公司、意大利菲亞特汽車公司和德國奔馳汽車公司的制造中得到廣泛應用。
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