用于焊接的主要有兩種激光, 即CO2 激光和Nd:YAG激光。CO2 激光和Nd: YAG激光都是肉眼不可見紅外光。Nd: YAG激光產(chǎn)生的光束主要是近紅外光,波長(zhǎng)為1. 06 Lm, 熱導(dǎo)體對(duì)這種波長(zhǎng)的光吸收率較高,對(duì)于大部分金屬, 它的反射率為20% ~ 30%。只要使用標(biāo)準(zhǔn)的光鏡就能使近紅外波段的光束聚焦為直徑0. 25 mm。06Lm,熱導(dǎo)體對(duì)這種波長(zhǎng)的光吸收率較高,對(duì)于大部分金屬,它的反射率為20%~30%。CO2 激光的光束為遠(yuǎn)紅外光, 波長(zhǎng)為10. 6Lm, 大部分金屬對(duì)這種光的反射率達(dá)到80% ~ 90%,需要特別的光鏡把光束聚焦成直徑為0. 75 - 0. 1mm。Nd: YAG激光功率一般能達(dá)到4 000~ 6 000W左右, 現(xiàn)在功率已達(dá)到10 000W。而CO2 激光功率卻能輕易達(dá)到20 000W甚至更大。
傳感器密封焊接采用的方法有:電阻焊、弧焊、電子束焊、等離子焊等。1. 電阻焊:它用來(lái)焊接薄金屬件,在兩個(gè)電極間夾緊被焊工件通過(guò)大的電流熔化電極接觸的表面,即通過(guò)工件電阻發(fā)熱來(lái)實(shí)施焊接。工件易變形,電阻焊通過(guò)接頭兩邊焊合,而激光焊只從單邊進(jìn)行,電阻焊所用電極需經(jīng)常維護(hù)以清除氧化物和從工件粘連著的金屬,激光焊接薄金屬搭接接頭時(shí)并不接觸工件,再者,光束還可進(jìn)入常規(guī)焊難以焊及的區(qū)域,焊接速度快。光束不斷進(jìn)入小孔,小孔外的材料在連續(xù)流動(dòng),隨著光束移動(dòng),小孔始終處于流動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)。2. 弧焊:使用非消耗電極與保護(hù)氣體,常用來(lái)焊接薄工件,但焊接速度較慢,且熱輸入比激光焊大很多,易產(chǎn)生變形。3. 等離子弧焊:與弧類似,但其焊炬會(huì)產(chǎn)生壓縮電弧,以提高弧溫和能量密度,它比弧焊速度快、熔深大,但遜于激光焊。
隨著工業(yè)激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)激光加工技術(shù)的要求越來(lái)越高,激光技術(shù)已從單一應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)向多元化應(yīng)用,激光加工方面不再是單一的切割或者焊接,市場(chǎng)對(duì)激光加工要求切割和焊接一體化的需求也越來(lái)越多,激光切割和激光焊接的切焊一體化激光加工設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。優(yōu)點(diǎn)(1)可將入熱量降到的需要量,熱影響區(qū)金相變化范圍小,且因熱傳導(dǎo)所導(dǎo)致的變形亦;由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點(diǎn),在某些領(lǐng)域如汽車、飛機(jī)、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展,它與其它零件的連接問(wèn)題顯得日益突出,使粉末冶金材料的應(yīng)用受到限制。(2)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數(shù)業(yè)經(jīng)檢定合格,可降低厚板焊接所需的時(shí)間甚至可省掉填料金屬的使用;(3)不需使用電極,沒(méi)有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程,機(jī)具的耗損及變形皆可降至;(4)激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引,可放置在離工件適當(dāng)之距離,且可在工件周圍的機(jī)具或障礙間再導(dǎo)引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無(wú)法發(fā)揮;
為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應(yīng)用這一的焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。Nd:YAG激光功率一般能達(dá)到4000~6000W左右,現(xiàn)在功率已達(dá)到10000W。此外還提出了各種輔助工藝措施,如激光填絲焊(可細(xì)分為冷絲焊和熱絲焊)、外加磁場(chǎng)輔助增強(qiáng)激光焊、保護(hù)氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。
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