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激光复合热源是怎么回事?

激光打标机7年前2844

 激光焊接以较高的能量密度和对材料较短的热作用时间,有效减少了焊缝区的冶金损伤、热应力和焊接结构的变形,提高了焊接接头的综合力学性能,焊接效率也大大提高。近年来发展中的激光与电弧复合热源,一方面由于电弧稀释等离子体、预热工件并提高了金属对激光的吸收率;另一方面激光可引导电弧,使弧柱的电阻减小,场强降低,提高了电弧的稳定性。因而,改善了激光焊接的工艺适应性,拓展了激光的工业应用范围。以下从新材料、异种材料、接头性能及焊接生产效率等方面提供一些典型的激光应用实例。

  1.各种新材料和高强材料的焊接

  如镁合金、铝合金、钛合金、X52、X70中厚管线钢、高强钢、镍基合金、耐热钢以及复合材料等的焊接。

  2.基于激光的异种金属材料焊接

  黄铜-紫铜、铜-钢、铝-钢等的异种金属材料焊接与传统熔焊方法相比,焊接接头的性能显著提高。

  3.激光焊接高效化的工程应用

  近年来激光焊接在汽车白车身的装焊、中厚板的焊接与切割、镀层管板的切割、管线铺设工程、船舶制造中都取得工业化应用新进展,且运行成本不断下降,对传统加工方法的改进或替代、生产效率与产品品质的大幅提升,构成了对激光加工技术有力的需求驱动。

  近年来推广中的激光远程扫描焊接,所采用的光纤激光器以高光束质量获得快速扫描焊接的高生产效率。其高效率激光厚板焊接、输油气管线激光焊接的新进展,亦从新技术发展的角度体现了高效优质“竞争力”的具体内涵。

  另外,值得注意的是激光与电弧的复合热源在提高焊接速度方面的工程意义。例如,激光-TIG复合热源的焊速可以达到激光焊接的两倍以上,这在常规TIG焊难以做到;而激光-MIG复合热源的焊速则比单独MIG提高了一倍以上。在工艺特点上可表达为:

  ①高效节能;

  ②增加熔深;

  ③可进行高速焊;

  ④调节两种热源参数,可改善焊缝成形,热影响区小;

  ⑤提高了坡口间隙的允许公差,更加容易跟踪焊缝。这一优点对于超高强钢、超细晶粒钢、高强铝合金等焊接时低能量输入要求具有重要的应用价值。

  4.激光切割的新动态

  高的激光功率和光束质量对材料的切割关系密切,切口窄、热影响区小、无挂渣以及高切割速度等是激光切割工艺具有的特点。同时,一机多用的激光设备为制造业用户带来更大的方便和效益。

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