| ttb2016 |
2016-06-20 00:06 |
高功率激光焊接技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展
焊接是應(yīng)用最廣泛、最重要的材料永久連接方法，在提高材料利用率、減輕結(jié)構(gòu)重量、降低成本方面獨(dú)具優(yōu)勢。激光焊接則是近十年應(yīng)用發(fā)展速度最快的焊接方法，其利用可聚焦可調(diào)控的高能量密度激光束為熱源實(shí)現(xiàn)材料的熔化焊接。激光束方向性、單色性和相干性極好，光強(qiáng)是普通光的1010倍，脈沖功率可達(dá)1014瓦，因此熱作用集中、焊接變形小，焊接結(jié)構(gòu)制造精度高，柔性自動(dòng)化實(shí)施性好，與機(jī)器人、工藝數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)管理等先進(jìn)工藝模式有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能化制造，是現(xiàn)代裝備結(jié)構(gòu)制造中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，在汽車、船舶、高速列車以及航空航天結(jié)構(gòu)中得到成功應(yīng)用，其中汽車行業(yè)已將激光焊接確定為結(jié)構(gòu)制造標(biāo)準(zhǔn)化工藝，激光焊接技術(shù)在國際上被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M(jìn)焊接技術(shù)。 '|4/aHU
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激光焊接應(yīng)用的發(fā)展隨著激光、冶金、材料、力學(xué)、測控、信息、機(jī)電等學(xué)科的進(jìn)步發(fā)展，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在材料加工領(lǐng)域應(yīng)用的綜合體現(xiàn)，尤其是千瓦級以上的大功率激光焊接技術(shù)，幾乎與激光器的進(jìn)步相伴。從20世紀(jì)80年代的CO2激光、YAG激光，已擴(kuò)展出半導(dǎo)體激光、光纖激光，激光功率由1kW提高到100kW，典型焊接激光器的特點(diǎn)如表1所示，其中光纖激光焊接是目前激光焊接新工藝研究熱點(diǎn)。 D}cq_|mmn[
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激光焊接由于熱作用形式的不同、可適合產(chǎn)品對象也不同，所需解決的關(guān)鍵問題也是因需而異。激光焊接應(yīng)用最廣的是薄壁結(jié)構(gòu)焊接，在航空結(jié)構(gòu)中最典型的是歐洲空客系列客機(jī)的鋁合金機(jī)身下壁板，這種以焊代鉚結(jié)構(gòu)將減輕飛機(jī)機(jī)身重量近20%，降低制造成本約20%，已應(yīng)用空客A318、A380和A340系列飛機(jī)的壁板結(jié)構(gòu)焊接，其中壁板數(shù)量將達(dá)到18塊，焊縫總長度達(dá)到1000米。隨著航空結(jié)構(gòu)應(yīng)用需求的發(fā)展，激光焊接技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用發(fā)展是面向中等厚度結(jié)構(gòu)的激光復(fù)合熱源焊接技術(shù)，目的是拓展激光焊接技術(shù)應(yīng)用范圍，解決未來裝備結(jié)構(gòu)的中厚度結(jié)構(gòu)高精高效焊接之需，其次是針對微納結(jié)構(gòu)精密焊接的脈沖激光焊接，采用微秒、納秒等脈沖激光器解決銅鋁等異種金屬、金屬基復(fù)合材料、陶瓷等非金屬材料以及與航空結(jié)構(gòu)相關(guān)的層疊材料（Glare）、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）的焊接性問題。 zi[bpa17W
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