激光焊接具有高精度、高生產速度、表面光潔度好、外形美觀大方等優點,是一種優秀的加工工藝。尤其是在汽車制造業中,激光焊件已成為車身制造工藝發展的主流。因此,精密焊接行業,如眼鏡、五金電子、首飾、衛浴廚具等,越來越廣泛地采用了該技術。
其加工過程為向加工工件表面區域輻射出方向性好,亮度高,強度高,單色性強,相干性好的激光束,經光學系統聚焦后激光焦點功率密度104-107W/cm2,,通過激光與被焊物相互作用,在很短的時間內使被焊物形成高度集中的熱源區,熱能使被焊物區域熔化冷卻結晶,形成堅固的焊點及焊縫。
針對不同激光器及其工作方式,可采用兩種常見的焊接方式,其中一種為脈沖激光焊,主要用于單點固定連續和簿件材料的焊接,從而形成一系列圓形焊點;另一種是激光束自動跟蹤系統,可實現對被焊工件的三維軌跡掃描,并將數據傳給控制系統進行實時控制,從而得到所需要的焊接工藝參數。一種名為連續激光焊的技術被廣泛應用于大厚件的焊接和切割,其獨特之處在于能夠在焊接過程中形成一條無縫連接的焊縫。
一,焊接加工的好處:
1、利用激光焊接技術,可實現接頭強度高、深寬比大、焊接速度快等優點。
2、激光焊接無需在真空環境下進行,因此可以通過透鏡和光纖實現遠程控制和自動化生產,從而提高生產效率。
3、激光的高功率密度使其在難焊材料(如鈦、石英等)的焊接中表現出卓越的效果,同時還能對各種性能材料進行有效的焊接。
4、微型焊接可以經過聚焦處理,激光束能夠產生微小的光斑,并且能夠精準地定位,因此適用于大規模自動化生產的微型和小型工件的組裝焊接。
二、存在缺陷之處:
1、激光器及焊接系統各配件的價格較為昂貴,因此初期投資及維護成本比傳統焊接工藝高,經濟效益較差。
2、由于固體材料對激光的吸收率較低,特別是在出現等離子體后(等離子體對激光具有吸收作用),因此激光焊接的轉化效率普遍較低(通常為5%~30%)。
3、由于激光焊接的聚焦光斑較小,對工件接頭的裝備精度要求較高,很小的裝備偏差就會產生較大的加工誤差。