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  (

1

 

)焊件位置需非常精确,务必在激光束的聚焦范围内。 (

2)焊件需

使用夹治具时,必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。

 

3)最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过 19mm 的工件,生产线上不适

 

合使用激光焊接。 (

4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接

 

性会受激光所改变。(

5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等

 

离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。(

6)能量

转换效率太低,通常低于

10%  

。 (

7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的

 

顾虑。 (

8

 

)设备昂贵。

  为了消除或减少激光焊接的缺陷

,更好地应用这一优秀的焊接方法,提出

了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺

,主要有激光与电弧、激光与等

离子弧、激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外
还提出了各种辅助工艺措施,如激光填丝焊(可细分为冷丝焊和热丝焊)、外
加磁场辅助增强激光焊、保护气控制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。

 

  

(1)

 

功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功

率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高
功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表
层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良
好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在
10^4~10^6W/CM^2  

(2)

 

激光脉冲波形。 激光脉冲波形在激光焊接中是

一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,
金属表面将会有

60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度

 

变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

(3)激光脉冲宽

 

度。 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔

 

化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

(4)

离焦量

焊接

 

质量的影响。 激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中
心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布
相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦
反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所
对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,
可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热
50~200us 材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,
并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运
动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面
还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用

 

中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
  

1

 

、制造业应用 激光拼焊

(TailoredBlandLaserWelding)技术在国外轿

车制造中得到广泛的应用,据统计,

2000 年全球范围内剪裁坯板激光拼焊

生产线超过

100 条,年产轿车构件拼焊坯板 7000 万件,并继续以较高速度

增长。国内生产的引进车型

Passat,Buick,Audi 等也采用了一些剪裁坯板

结构。日本以

CO2 激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接,在超

薄板焊接的研究,如板厚

100 微米以下的箔片,无法熔焊,但通过有特殊输

出功率波形的

YAG 激光焊得以成功,显示了激光焊的广阔前途。日本还在世

界上首次成功开发了将

YAG 激光焊用于核反应堆中蒸气发生器细管的维修等,

 

在国内苏宝蓉等还进行了齿轮的激光焊接技术。

2

 

、粉末冶金领域 随着科学技