激光焊接

利用激光束作为热源的一种高效精密焊接方法
激光焊接是一种现代的焊接方法,是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺。其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质(如 CO2和其他气体的混合气体、YAG[]铝石榴石品体等),使其在谐振腔中往复振荡,从而形成受激辐射光束,当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,在温度达到材料熔点时便可进行焊接"[4][1]
激光焊接特点是被焊接工件变形极小、能量密度高、精确控制、穿透能力强、焊缝的深宽比高、热输入量低、热影响区小、焊接质量比传统焊接方法高、不受磁场的影响、不局限于导电材料、不需要真空的工作条件、焊接过程中不产生x射线等。[1]
随着制造部门把自动化技术应用到焊接过程,激光和计算机控制的结合能够更好更精确地控制焊接过程,从而提高产品质量。因此,激光焊接过程监测与质量控制成为激光利用领域的重要内容,包括利用电感电容声波、光电等各种传感器,通过电子计算机处理,针对不同焊接对象和要求,实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目,通过反馈控制调节焊接工艺参数,从而实现自动化激光焊接。激光可以用于对碳钢低合金高强度钢不锈钢、铝合金和钛合金等进行焊接。[4]激光焊接还具有熔池净化效应,能纯净焊缝金属,焊缝的机械性能相当于或优于母材。基于激光焊接具有的诸多优势,它是二十一世纪先进的制造技术之一,受到世界各国的重视,广泛的应用于航空航天、汽车制造、电子轻工业等领域。[5]
中国的激光焊接处于世界先进水平,具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中,具有更广泛的应用前景。[5]2013年10月,中国焊接专家获得了焊接领域最高学术奖--布鲁克奖,中国激光焊接水平得到了世界的肯定。[6]

历史沿革