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):熱輸入極小(僅為氣體保護(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。
激光 - 氣體保護(hù)復(fù)合焊(主流復(fù)合工藝)
核心原理
激光束作為主要熱源實(shí)現(xiàn)深熔,同時(shí)搭配氣體保護(hù)焊(MIG/MAG)的焊絲填充,激光預(yù)熱母材減少焊絲熔化阻力,氣體保護(hù)熔池防氧化。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
互補(bǔ)短板:激光解決氣體保護(hù)焊熱輸入大、精度低的問(wèn)題;氣體保護(hù)焊彌補(bǔ)激光對(duì)間隙敏感、高反光材料焊接困難的缺陷。
適用范圍廣:可焊材料涵蓋碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金,板厚范圍擴(kuò)展至 0.3-20mm。
效率與質(zhì)量平衡:焊接速度比單一激光焊略低,但遠(yuǎn)高于氣體保護(hù)焊,且焊縫強(qiáng)度、成形性更優(yōu)。
典型應(yīng)用
高鐵車(chē)體鋁合金焊接(板厚 3-8mm)、壓力容器厚壁不銹鋼焊接、汽車(chē)高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)件焊接等。
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。
冷卻系統(tǒng)
激光焊設(shè)備依賴水冷系統(tǒng)(激光器、激光頭均需冷卻),需每日檢查冷卻液液位(低于刻度線時(shí)添加專用冷卻液,禁止混用自來(lái)水),每周檢測(cè)冷卻液電導(dǎo)率(超過(guò) 10μS/cm 需更換,防止腐蝕管路)。
水冷機(jī)過(guò)濾器每 3 個(gè)月更換一次,避免雜質(zhì)堵塞冷卻通道,導(dǎo)致激光器過(guò)熱報(bào)警。
