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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。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。
随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其它零件的连接问题显得日益,使粉末冶金材料的应用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景,如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石,由于结合强度低,热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落,采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。
意大利在大多数钢板组件的焊接装配中采用了激光焊接,日本在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺,高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越来越多。
激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率,成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。激光焊接机广泛应用于牙科义齿的加工,键盘焊接,矽钢片焊接,传感器焊接,电池密封盖的焊接等等方面。但激光焊接机的成本较高,对工件装配的精度要求也较高,在这些方面仍有局限性。
20世纪90年代,我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标,已经在职各行业的科技发展中付诸实施,在发展焊接生产自动化,研究和开发焊接生产线及柔性制造技术,发展应用计算机辅助设计与制造;药芯焊丝由2%增长到20%;埋弧焊焊材也将在10%的水平上继续增长。其中药芯焊丝的增长幅度明显加大,在未来20年内会超过实芯焊丝,终将成为焊接中心的主导产品。
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。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。
一般在激光焊接加工过程中,激光焊接工装夹具主要用来固定焊接的工件,并使之可以重复定位,重复装卸,以利于激光的自动焊接,因此工装夹具是激光焊接生产中的设备之一,尤其是在批量的生产中。工装夹具是否设计到位,将直接影响到生产的效率和成品率.
手持激光焊接机可用于钣金、底盘、水箱及配电箱、厨柜、不锈钢门窗护栏、五金制品、广告招牌、工艺品、电池组件、钢制家具、货架等领域。在材料方面,激光焊接机可用于焊接相同材料的各种金属板,如铝板、铁板、不锈钢板和铜板。以及铝铜、不锈钢铜等多种材料混合焊接。它涵盖的领域远远超过传统的焊接方法。
激光焊接是一种以高能量密度的激光束作为热源的精密焊接方法,具有、简单易上手等优势。如今,激光焊接已广泛应用于各个行业,如:电子零件、汽车制造、航空航天等工业制造领域。