與激光切割、加工、微處理以及打標(biāo)應(yīng)用相比 ,激光焊接的工業(yè)應(yīng)用在很長一段時(shí)間內(nèi)受到限制 。歐洲擁有強(qiáng)大的激光市場,而且歐洲可能也擁有比其他地區(qū)更多的教育和研究機(jī)構(gòu)致力于或提供激光加工,尤其是激光焊接。
隨著大功率激光器的出現(xiàn),激光焊接在機(jī)械、汽車、造船、航空航天、鋼鐵、海洋工程、零件表面修復(fù)等工業(yè)領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。 一些公司(如空中客車公司)已經(jīng)使用激光焊接取代電阻點(diǎn)焊進(jìn)行飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的鉚接,另外,奧迪、寶馬和大眾等汽車制造商,以及幾個(gè)歐洲造船廠也已經(jīng)采用了激光焊接技術(shù)。
激光的作用不僅僅在于焊接,還包括切割、打標(biāo)等。如果激光能在某一特定應(yīng)用場合實(shí)現(xiàn)雙重甚至三重功能,那么它的價(jià)值定位就急劇升高。例如:焊割兩用激光焊接機(jī)。適用于不銹鋼、金、銀、合金、鋼、金鋼石等同材焊接或異種材料焊接和切割,廣泛應(yīng)用于手機(jī)電池、傳感器、醫(yī)療器械、工藝禮品、鐘表、電子元件、傳感器、精密機(jī)械、通信等行業(yè)。常用的焊接激光器主要包括如下幾種:CO2氣體激光器、Nd:YAG激光器、光纖激光器、碟形YAG激光器和半導(dǎo)體陣列激光器等。
激光焊接具有焊縫深寬比大、熱影響區(qū)窄、焊接速度快、焊接線能量低、焊接變形小、聚焦后的光斑直徑小(0.2~0.6 mm)和能量密度高(106 W/cm2)的特點(diǎn),但是對焊接接頭裝配精度和間隙要求高,焊縫易出現(xiàn)氣孔、裂縫和咬邊等缺陷,設(shè)備投資大,能量轉(zhuǎn)換效率低。而常規(guī)的熔化極電弧焊雖然焊 接速度慢、焊接線能量大、熔深小、熱影響區(qū)大、焊接變形大,但是設(shè)備投資小,對間隙不敏感,能填充金屬。因此,近年來激光焊接的發(fā)展趨勢之一就是采用激 光+電弧的聯(lián)合焊接方法,將激光和電弧兩種熱源的優(yōu)點(diǎn)集中起來,彌補(bǔ)單熱源焊接工藝的不足。
將激光用于焊接機(jī)器人是激光焊接的一種重要形式。焊接機(jī)器人具有多自由度、編程靈活、自動化程度高、柔性程度高等特點(diǎn),是焊接生產(chǎn)線的重要組成部分。將激光器安裝在焊接機(jī)器人上進(jìn)行焊接,大大提高了焊接機(jī)器人的焊接質(zhì)量和適用范圍,在船板、汽車生產(chǎn)線中激光焊接機(jī)器人具有越來越重要的地位。
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