火狐体育首页进入:长知识：一文看懂激光焊机焊接工艺

　　激光束可以在金属表面连接工件或者产生深焊缝，也可以和传统的焊接方法相结合或用作钎焊。

　　热传导焊接中，激光束沿着共同的接缝熔化相配零件，熔融材料流到一起并凝固，产生一个不需要任何额外研磨或精加工的平滑、圆形的焊缝。

　　热传导焊接深度范围仅仅在几十分之一毫米到一毫米。金属的热导率限制了最大的焊接深度，焊接点的宽度总是大于它的深度。

　　如果热量不能迅速地散去，加工温度就会上升到气化温度以上，金属蒸气形成，焊接深度飞速增加，工艺变成了深熔焊。

　　深熔焊需要大约1MW/cm2的极高功率密度。激光束熔化金属的同时产生蒸气，蒸气在熔融金属上施加压力并部分取代它，同时，材料继续熔化，产生一个深、窄、充满蒸气的孔，即小孔效应。激光束沿着焊缝前进，小孔随之移动，熔融金属环流小孔并在其轨迹内凝固，产生一个深、窄的内部结构均匀的焊接，焊接深度可能比焊接宽度的大十倍，达到25mm或者更深。

　　深熔焊的特征是高效率和快速的焊接速度，热影响区很小，畸变可控制在最低限度，常用于需要深熔焊接或者多层材料需要同时焊接的应用中。

　　活跃气体和保护气体在焊接过程中辅助激光束。活跃气体用于CO2激光器焊接，以防止工件表明产生等离子体云阻碍激光束。

　　保护气体用以保护焊接表面不受环境空气影响，保护气体到工件的流动是非湍流的(层流)。

　　2. 填充物以特定形式的成分添加到熔融金属上从而改变材料的焊接适用性、强度、耐久性和抗腐蚀性等。

　　复合焊接技术是指激光焊接和其他焊接方法相结合的工艺。可兼容的工艺是MIG(惰性气体保护焊)或者 MAG(活性气体保护焊)焊接，TIG(钨极惰性气体焊接)或者等离子体焊接。复合焊接技术比单独的MIG焊接更快、零件变形更少。

　　激光钎焊中，相配零件通过填充材料或者钎料连接在一起。钎料的熔化温度不高于母材的熔化温度，在钎焊过程中只有钎料被熔化，相配零件仅被加热。钎料熔化流入到零件之间的缺口并与工件表面结合(扩散结合)。

　　钎焊接头强度和焊料材料一样，接缝表面平滑清洁，无需精加工，常用于汽车车身加工，比如后备箱盖或者车顶。

　　传感器用于检测和调节某些参数，包括工作距离、激光束在接缝间隙的位置、光学透镜调整角度以及填充材料的数量，以保证零件工艺流程中的焊接质量，并且检测出劣质的零件。

　　当激光束用来焊接材料中的对接接头时，追踪接缝间隙轨迹和正确定位激光束，确保激光束保持在接缝间隙的同一个位置。

　　可以将传感器系统结合来实现对焊接过程更全面的监测。包括“焊接前”、“焊接内”、“焊接后”传感器。

　　焊接前传感器位于焊点之前追踪焊缝和定位激光束。焊接中传感器在焊接中使用照相机或者二极管检测焊接过程，基于相机的系统分析锁眼和焊接池，采用二极管的系统能够检测加工光、热辐射或者反射激光的强度。焊接后传感器检查完成的焊点，确定焊点是不是满足质量要求。

　　激光焊接机的设计取决于很多因素，如工件形状、焊接几何结构、焊接类型、生产量、生产自动化程度，以及工艺和材料等等。

　　有时候，激光束只需要沿着单一的移动轴焊接。比如使用缝焊接机或者管焊接系统来进行管材焊接或者缝焊接。

　　激光束通常连接以立体焊接几何结构为特征的三维零件。采用五轴基于坐标的激光单元和一组可移动的光学配件。

　　扫描振镜在离工件很远的距离引导激光束，而在其他焊接方法中，光学透镜是在离工件很近的距离引导激光束。

　　扫描振镜依靠一个或者两个可移动的反射镜，快速定位激光束，使得复位焊缝之间的光束所需时间接近为0，来提升产能，适用于生产大量的短焊缝，并可以优化焊接顺序来保证最小的热量输入和畸变。

　　远程焊接系统有两种实现方式。第一种是一个远程焊接系统。工件放置在扫描光学振镜下工作区域内，然后被焊接。在短时间内焊接大量零件时，在光学振镜下通过机器连续不断地运输零件，这样的一个过程被称作飞行焊接。

　　第二种是承载扫描光学振镜的机器人执行大的移动量，同时，扫描光学振镜保证激光束沿着工件来回移动时的精密定位。机器控制同步机器人和扫描光学透镜的重叠移动，它测量机器人几毫米内的精确的空间位置，控制管理系统将测量的位置与程序路径对比。如果检测到偏差，就会通过扫描光学振镜进行补偿控制。

　　激光焊接工艺开发了大范围的应用可能性。高质量、极小的再加工、低成本效益成为大力推广激光焊接工艺的有力论据。未来激光焊接工艺会变成像激光切割那样成熟。