激光焊接技术研究现状

激光焊接技术的应用与发展现状 ThedevelopmentandapplicationstatusofLASERWELDING MadeByXH Huang2014 5 目录 1应用领域 原理 特点和分类 2激光焊接国内外发展现状 应用还未普及 应用领域 焊接原理 1 2 热导焊 使用激光功率低 熔池形成时间长 且熔深浅 多用于小型零件的焊接 深熔焊 功率密度高 激光辐射区金属熔化速度快 在金属熔化的同时伴有强烈的汽化 能获得熔深较大的焊缝 焊缝的深宽比比较大 焊缝的形成特点分类 1 激光2 被焊零件3 被熔化金属4 已冷却的熔池5 加深的体积6 靠蒸汽暂时形成的孔 不同辐射功率密度下熔化的演变过程 激光焊接优点 焊接热影响区小 材料变形小无需后续工序 因不属于接触式焊接制程 机具的耗损及变形降至最低 自动化程度高 可以用计算机进行控制 生产效率高 激光束易于导向 聚焦 实现各方向变换 柔性好 焊接图例 焊接图例 局限性 激光焊接的局限性 中国激光发展 研究热点 1 2 不同激光器的焊接性能 光纤激光和CO2激光焊接高强钢高功率光纤激光和CO2激光焊接熔化效率对比 新型激光焊接工艺 30CrMnSi激光 GMA复合焊接工艺参数对焊缝成形的影响5083铝合金光纤激光 TIG复合焊接工艺高强镀锌钢激光填粉焊接工艺 光纤激光和CO2激光焊接高强钢 改变离焦量及焊接速度等焊接参数 研究了两种焊接方法的熔深变化情况 功率一定时 熔深随着焊接速度的增加而减小 CO2激光焊接的熔深减小速率大于光纤激光焊接 光纤激光和CO2激光焊接高强钢 改变离焦量及焊接速度等焊接参数 研究了两种焊接方法的熔深变化情况 基于离焦量相同条件下 光纤激光的深宽比是CO2激光的深宽比的2倍左右 穿透能力更强 结论 由于光纤激光的波长短 金属材料对其吸收率高 所以 光纤激光焊接与CO2激光焊接相比可获得更大的熔深及更窄的熔宽 光纤激光和CO2激光焊接高强钢 5083铝合金光纤激光 TIG复合焊接工艺 合金元素强烈蒸发 激光焊接 热输入量过大 TIG焊接 焊接过程铝合金稳定性差 难以获得良好焊缝 易发生翘曲 变形和接头老化等问题 激光 TIG复合焊接 结论 5083铝合金光纤激光 TIG复合焊接工艺 光纤激光焊接5083铝合金引入TIG电弧后能够显著改善焊缝成形 尤其与变极性TIG电弧复合改善效果更显著 能够得到具有明亮金属光泽和均匀鱼鳞纹的焊缝 填粉焊接 高强镀锌钢激光填粉焊接工艺 装配精度要求 技术实现较易 装配精度高 降低装配间隙 激光填粉焊接工艺 功率与速度 填粉焊接时 焊缝拉伸性能对激光功率并不敏感 激光功率对抗拉强度影响不大 焊接速率对焊缝下表面熔宽的影响则更为明显 高强镀锌钢激光填粉焊接工艺 离焦量 高强镀锌钢激光填粉焊接工艺 离焦量的增加 焊缝抗拉强度线性增加 当离焦量增加到12mm时焊缝抗拉强度变化趋于平缓 有足够能量输入的情况下 离焦量增加有利于焊缝拉伸强度的提高 结论 高强镀锌钢激光填粉焊接工艺 高强镀锌钢填粉激光焊接时 焊接速率和离焦量对焊缝质量影响大 1 焊接速率过低时 焊缝上会产生熔质堆积和焊接孔洞 填粉将增加熔质堆积现象 2 随着离焦量的增加 焊缝拉伸性能逐渐增加 在装配