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          高功率激光焊接技術的應用與發展

          發布時間:2019-04-15 15:13:01點擊率:

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           高功率激光焊接技術的應用與發展
                         焊接是應用最廣泛、最重要的材料永久連接方法,在提高材料利用率、減輕結構重量、降低成本方面獨具優勢。激光焊接則是近十年應用發展速度最快的焊接方法,其利用可聚焦可調控的高能量密度激光束為熱源實現材料的熔化焊接。激光束方向性、單色性和相干性極好,光強是普通光的1010倍,脈沖功率可達1014瓦,因此熱作用集中、焊接變形小,焊接結構制造精度高,柔性自動化實施性好,與機器人、工藝數據庫和專家系統管理等先進工藝模式有機結合,可實現數字化智能化制造,是現代裝備結構制造中不可或缺的關鍵技術,在汽車、船舶、高速列車以及航空航天結構中得到成功應用,其中汽車行業已將激光焊接確定為結構制造標準化工藝,激光焊接技術在國際上被視為最具發展潛力的先進焊接技術。

                        激光焊接應用的發展隨著激光、冶金、材料、力學、測控、信息、機電等學科的進步發展,是現代科學技術在材料加工領域應用的綜合體現,尤其是千瓦級以上的大功率激光焊接技術,幾乎與激光器的進步相伴。從20世紀80年代的CO2激光、YAG激光,已擴展出半導體激光、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。
                   激光焊接由于熱作用形式的不同、可適合產品對象也不同,所需解決的關鍵問題也是因需而異。激光焊接應用最廣的是薄壁結構焊接,在航空結構中最典型的是歐洲空客系列客機的鋁合金機身下壁板,這種以焊代鉚結構將減輕飛機機身重量近20%,降低制造成本約20%,已應用空客A318、A380和A340系列飛機的壁板結構焊接,其中壁板數量將達到18塊,焊縫總長度達到1000米。隨著航空結構應用需求的發展,激光焊接技術的一個應用發展是面向中等厚度結構的激光復合熱源焊接技術,目的是拓展激光焊接技術應用范圍,解決未來裝備結構的中厚度結構高精高效焊接之需,其次是針對微納結構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、金屬基復合材料、陶瓷等非金屬材料以及與航空結構相關的層疊材料(Glare)、碳纖維增強復合材料(CFRP)的焊接性問題。  http://www.fleurruns.com/


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