激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。如今产品更新换代速度加快,传统的加工工艺现如今看来,显然已经开始力不从心。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的
热熔焊接机设备
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。如今产品更新换代速度加快,传统的加工工艺现如今看来,显然已经开始力不从心。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。的激光焊接处于世界水平,具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。 2013年10月,焊接获得了焊接领域学术奖--布鲁克奖,激光焊接水平得到了世界的肯定。
离焦量对焊接质量的影响:激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。弧焊:使用非消耗电极与保护气体,常用来焊接薄工件,但焊接速度较慢,且热输入比激光焊大很多,易产生变形。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
传感器密封焊接采用的方法有:电阻焊、弧焊、电子束焊、等离子焊等。1. 电阻焊:它用来焊接薄金属件,在两个电极间夹紧被焊工件通过大的电流熔化电极接触的表面,即通过工件电阻发热来实施焊接。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。工件易变形,电阻焊通过接头两边焊合,而激光焊只从单边进行,电阻焊所用电极需经常维护以清除氧化物和从工件粘连着的金属,激光焊接薄金属搭接接头时并不接触工件,再者,光束还可进入常规焊难以焊及的区域,焊接速度快。2. 弧焊:使用非消耗电极与保护气体,常用来焊接薄工件,但焊接速度较慢,且热输入比激光焊大很多,易产生变形。3. 等离子弧焊:与弧类似,但其焊炬会产生压缩电弧,以提高弧温和能量密度,它比弧焊速度快、熔深大,但逊于激光焊。
近几年,新能源汽车行业发展迅猛,作为一种新型汽车,它有着“不限行”、“不限号”政策支持,同时为响应绿色出行、安全环保的口号,购买新能源汽车的客户越来越多,在急速增长的市场需求下,为了确保生产、高质量,金属激光焊接机随之被广泛应用在了新能源汽车制造中。激光束可由平面光学元件(如镜子)导引,随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。
公开资料显示,2015年国内销售新能源整车33.33万辆,而到了2018年,销售新能源整车125.6万辆,3年时间增长了4倍,后续还在不断增加中。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。新能源汽车采用的是汽车轻量化技术,该制造技术可以改善燃油经济性、减少污染物和降低碳排放,而这些优点的实践完全得益于其中的核心部件锂离子动力电池。
但做为新型汽车的动力核心部件,锂离子动力电池的焊接部位多、难度大、精度要求也更高,传统的焊接工艺已经完全无法适应于锂离子动力电池加工,而金属激光焊接机凭借着加工又高质量的优点被各大厂商相继购买使用。
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