激光焊
核心原理
利用高能量密度激光束(功率密度 10?-10?W/cm2)聚焦于焊接區(qū)域,瞬間熔化母材形成熔池,無(wú)需填充材料或配合少量焊絲,通常輔以惰性氣體(Ar)保護(hù)防氧化。
技術(shù)特點(diǎn)
優(yōu)勢(shì):熱輸入極?。▋H為氣體保護(hù)焊的 1/10-1/5),變形可忽略;焊縫深寬比大(可達(dá) 10:1),精度高(縫寬 0.1-0.5mm);焊接速度快(可達(dá) 10-50m/min),適合薄壁件。
局限:設(shè)備昂貴(光纖激光器約數(shù)十萬(wàn)元),對(duì)裝配精度要求(間隙需≤0.1mm);高反光材料(如銅、鋁)能量吸收低,焊接難度大。
典型應(yīng)用
航空航天薄壁結(jié)構(gòu)、動(dòng)力電池極耳、醫(yī)療器械、精密電子元件等對(duì)精度和變形要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。
工藝選擇關(guān)鍵指標(biāo)
對(duì)比項(xiàng) 氣體保護(hù)焊 激光焊 激光 - 氣體保護(hù)復(fù)合焊
熱輸入 大 極小 中等
裝配間隙容忍度 高(≤0.3mm) 低(≤0.1mm) 中(≤0.2mm)
設(shè)備成本 低(數(shù)萬(wàn)元) 高(數(shù)十萬(wàn)元) 較高(近百萬(wàn)元)
適合板厚 1-10mm 0.1-3mm 0.3-20mm
變形量 較大 極小 小
激光器與光學(xué)系統(tǒng)
激光器(光纖激光器、CO?激光器等)需嚴(yán)格控制工作環(huán)境:溫度 15-25℃,濕度≤60%,粉塵濃度≤0.5mg/m3(每日記錄環(huán)境參數(shù)),否則易導(dǎo)致光路污染或激光器老化加速。
激光頭鏡片(聚焦鏡、保護(hù)鏡)需每周檢查:用專用鏡頭紙蘸無(wú)水乙醇輕輕擦拭,若有劃痕或燒蝕(因飛濺物損傷)需立即更換,否則會(huì)導(dǎo)致能量衰減、焊縫強(qiáng)度下降(保護(hù)鏡建議每 100 小時(shí)更換一次)。
光路校準(zhǔn):每月檢查激光束對(duì)中性(通過(guò)打標(biāo)測(cè)試確認(rèn)焦點(diǎn)位置),偏差超過(guò) 0.1mm 時(shí)需專業(yè)人員調(diào)整,否則會(huì)導(dǎo)致熔深不均。
氣體保護(hù)焊激光焊加工特殊場(chǎng)景維護(hù)
潮濕環(huán)境(如南方雨季、冷庫(kù)):電源機(jī)箱內(nèi)可放置防潮劑,每月檢查內(nèi)部是否結(jié)露,發(fā)現(xiàn)水汽需斷電烘干后再使用,避免元件銹蝕短路。
多塵環(huán)境(如鑄造車間):縮短清潔周期(每 2-3 天清理一次通風(fēng)口),必要時(shí)在機(jī)箱進(jìn)風(fēng)口加裝防塵棉(定期更換)。
長(zhǎng)期停用(超過(guò) 1 周):斷開(kāi)主電源,用防塵罩覆蓋設(shè)備,再次啟用前需檢查電纜絕緣性(用搖表測(cè)絕緣電阻≥1MΩ),通電空載運(yùn)行 10 分鐘確認(rèn)無(wú)異常后再焊接。
