金属焊接

激光焊接是一种经济的非接触焊接解决方案,

几乎适用于所有行业的各种金属焊接。

 

无论客户是需要高的加工效率、

复杂的焊接形状(路径)还是将多层材料焊接在一起,

IPG Photonics 对各种焊接应用都能提供独一无二的解决方案。

2018/07/31材料、部件设计和结和力是决定接合方法的几个因素。在结合金属时,如果相对较快的加工速度、低的热量输入、较小的热影响区 (HAZ) 和极小的形变,激光焊接通常是最理想的解决方案。激光焊接有四种常见的工艺方法。 

金属焊接技术

复合焊是将激光焊接与其他焊接工艺(如 MIG(熔化极惰性气体保护焊)结合起来的技术。

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热导焊 类似于点焊,但是激光束在熔池形成后是移动的。这种方法可利用调制或脉冲激光形成结构密封的焊缝,其焊缝深度通常不超过 2mm。

 

 

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激光点焊 是一种非接触式工艺,利用激光产生单个焊点,以将金属接合在一起。当激光聚焦时,光被基材吸收,并熔化金属。液化的金属流动、凝固并形成小的焊点。整个过程只需几毫秒,可以根据材料厚度和所需的粘结强度重复进行。

 

 

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深熔焊 需要超高功率密度以产生激光焊缝。聚焦的激光束使材料熔化和蒸发,在蒸汽压力作用下熔池表面下陷形成小孔。随着激光束移动,熔化的金属在小孔周围流动,并沿其路径形成深且窄的焊缝。   

 

 

金属种类

不锈钢 碳钢 金和银
工具钢 镍合金 黄铜和铜

 

光纤激光器目前广泛应用于焊接各种厚金属。近红外 1070 nm 波长与 CO2 激光技术相比有绝对优势,因为在1070nm波长下金属反射率较低。对于高反金属材料尤其如此,如铝和铜。高功率光纤激光器现在可用于焊接厚达 15 mm 的高反材料,这样厚度的高反材料焊接是之前激光器未能企及的。使用高平均功率的激光器和相对较小的光斑尺寸焊接较厚的金属时,需要使用小孔焊接技术。激光形成的小孔非常有效地将激光束限制在焊缝内,从而高速形成深熔焊和高质量焊缝。光纤激光器的高亮度特性使焊接过程能使用更长焦距的透镜,因此小孔焊接过程可以有更大的景深。这意味着焦点位置的影响不再那么显著,极大地降低了获得高质量焊接的难度。光纤激光器焊接厚金属的其他例子包括对传动部件的穿透焊以及对船和管道所用厚型钢的深熔焊。  

 

在结合金属时,需要相对较快的加工速度、低的热量输入、较小的热影响 (HAZ) 和极小的形变时,激光焊接通常是最理想的解决方案。千瓦级光纤激光器的高光束质量结合其中至高的平均功率,可实现各种机制的激光焊接,从大深宽比的深熔焊到宽而浅的热导焊均可实现。低至中功率连续光纤激光器 (1KW内)可以广泛用于1.5mm内薄板材料的高速焊接。

中低功率连续光纤激光器(1kW以内)可用振镜加长焦距透镜聚焦成小光斑,实现远程激光焊接。使用尺寸大的长焦距透镜具有很多优势,因为这可大大增加工作面积。例如,配备光纤激光器的远程焊接站可焊接整个汽车门板。与机器人结合时,可在整个汽车车身上进行叠焊或缝焊。其他例子包括对电池组和密封钉的密封焊接。

IPG 独有的调制准连续光纤激光器具有脉冲激光焊接能力以及高峰值和低平均功率,适用于低热量输入应用。光纤传输便于集成至传统的光学传输焊接头或振镜头内。典型的点焊应用采用光学器件直接传输进行医疗设备焊接,如心脏起搏器。基于振镜的光束传输系统可用于手机和平板电脑外壳、剃须刀片或者汽车零部件进行高速点焊。

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