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當(dāng)前位置: 主頁  > 產(chǎn)品技術(shù)服務(wù) > 激光焊接機(jī)應(yīng)用

當(dāng)您在問這個問題的時候,正常情況下,激光焊機(jī)廠家都會回答激光焊接非常結(jié)實,強(qiáng)度很大,這是真的嗎?今天就來和大家談?wù)勥@個話題!

首先要了解焊接強(qiáng)度的影響因素

焊接的主要目的是為了使構(gòu)件之間形成足夠強(qiáng)度的連接,焊接強(qiáng)度既是使用焊接性分析的基本問題,又是焊接結(jié)構(gòu)完整性分析的基礎(chǔ),影響焊接強(qiáng)度的因素主要有力學(xué)和材料兩方面,力學(xué)方面的影響包括焊接缺陷、接頭形狀的不完整性、殘余應(yīng)力和焊接變形等,材質(zhì)方面的影響包括焊接熱循環(huán)引起的組織變化、熱塑性應(yīng)變循環(huán)產(chǎn)生的材質(zhì)變化、焊后熱處理和較正變形引起的材料變化等。

焊接熱力過程

焊接通常是在材料連接區(qū)(焊接區(qū))處于局部塑性或熔化狀態(tài)下進(jìn)行的,為使材料達(dá)到形成焊接的條件,需要高度集中的熱輸入,因此,在材料的焊接過程中要利用焊接熱源對焊接區(qū)進(jìn)行加熱,使其熔化(熔化焊)或進(jìn)入塑性狀態(tài)(固相焊接)隨后在冷卻過程中形成焊縫和焊接接頭。

焊接熱過程具有集中、瞬時的特點,這對材料的顯微組織狀態(tài)有很大影響,也使構(gòu)件產(chǎn)生焊接應(yīng)力變形,這種熱作用稱為焊接熱效應(yīng)。

在焊接過程中,對焊件進(jìn)行不均勻的加熱和冷卻,焊件內(nèi)部將產(chǎn)生不協(xié)調(diào)應(yīng)變,從而引起焊接應(yīng)力與變形。

焊接接頭應(yīng)力集中

在焊接接頭的局部區(qū)域都會產(chǎn)生應(yīng)力集中,應(yīng)力集中對結(jié)構(gòu)的直接作用就是所謂的缺口效應(yīng),缺口效應(yīng)對焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有不同程度的影響,嚴(yán)重的缺口效應(yīng)將顯著降低焊接結(jié)構(gòu)的承載能力,焊接接頭的缺口效應(yīng)可以是明顯可見的,也可能是不能直接從外觀上體現(xiàn)的,前者可以稱為顯示缺口效應(yīng),后者可以稱為隱式缺口效應(yīng),焊接接頭幾何形狀或缺陷所引起的缺口效應(yīng)應(yīng)顯示存在,而材料性能差異特別是異種材料界面連接情況所引起的缺口效應(yīng)以隱式存在。

顯示缺口效應(yīng)是一般意義上的應(yīng)力集中問題,僅從結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造出發(fā)分析其局部應(yīng)力,而不考慮材料性能的差異。

焊接熔深度

對于一些較厚的工件,焊縫熔深和容池形成過程中是否產(chǎn)生飛濺氣孔夾雜等等就是焊接強(qiáng)度的體現(xiàn)。

激光焊接
激光焊接

那么究竟激光焊接是什么?真的有宣傳說的那么牛嗎?簡單來說,激光焊機(jī)是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實現(xiàn),激光焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接。

熱傳導(dǎo)型激光焊接原理為:激光熱導(dǎo)焊作用在工件表面的光斑功率密度較低,一般小于105W/cm2。激光將能量輸送到焊接工件表面,使得金屬表面加熱到熔點與沸點之間。金屬材料表面將所吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能使其金屬表面溫度不斷升高而熔化,再以熱傳導(dǎo)方式將熱能傳向金屬內(nèi)部,使熔化區(qū)域逐漸擴(kuò)大,冷卻后形成焊點或焊縫,這種焊接原理類似于鎢極氬弧焊(TIG),被稱為熱導(dǎo)焊。

激光深熔焊:當(dāng)作用到金屬表面的激光功率密度大于105W/cm2時,高功率的激光束作用到金屬材料表面引起局部熔化并形成“小孔”,激光束通過“小孔”深入到熔池內(nèi)部,而金屬則在小孔前方熔化,熔融金屬繞過小孔流向后方,重新凝固后形成焊縫。

隨著高功率激光器的研制和開發(fā),激光焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用到多個領(lǐng)域中,主要是因為其具有以下幾個特點:

采用激光焊接機(jī)進(jìn)行工件連接時,被焊接工件的連接間隙幾乎沒有,同時焊接的深寬比大,焊后變形小,熱影響區(qū)小,精度高。

焊接裝置簡單靈活、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接,對焊接環(huán)境要求不高。

激光焊接機(jī)具有相當(dāng)大的熔深,功率密度大,可焊接難熔材料,如鈦合金,45號鋼等等。

在早起激光焊接技術(shù)最早應(yīng)用于軍事方面的坦克制造領(lǐng)域,國防中的焊接產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)度極高且對焊接環(huán)境和焊接工藝極其苛刻使得激光能提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)焊接技術(shù)的焊接強(qiáng)度和焊接品級。但雖然能提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)焊接技術(shù)的焊接強(qiáng)度,但是其焊接成本也是只有一國之力可以負(fù)擔(dān)的。 后來,隨著激光焊接技術(shù)的改進(jìn),以車身制造硬技術(shù)擅長的大眾集團(tuán)便把曾經(jīng)在軍事領(lǐng)域一枝獨秀的激光焊接技術(shù)在20世紀(jì)90年代應(yīng)用到了汽車焊接領(lǐng)域。使得汽車的結(jié)構(gòu)和零部件的焊接品級和強(qiáng)度得到了革命性的改變。足以說明激光焊接的優(yōu)勢。

激光焊接汽車強(qiáng)度高
激光焊接汽車強(qiáng)度高

從消費(fèi)者的角度來看,激光焊接的強(qiáng)度到底如何,是一個比較復(fù)雜的話題,因產(chǎn)品和焊接工藝決定!當(dāng)相關(guān)條件滿足時,焊接的強(qiáng)度自然是非常結(jié)實的。絕對≥市面上的傳統(tǒng)焊接工藝。

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星鴻藝激光焊接機(jī)發(fā)往全國各地
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