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激光焊接机为什么这么难焊铜材

发布时间:2023-01-17 07:37:32

⑴ 激光焊接机能焊接紫铜吗

可以。只是紫铜的导热比较快,需要比较大的功率。

⑵ 激光焊接黄铜可以吗

可以,理论上讲激光可以焊接任意金属,这主要是由激光能量集中的特性决定的。不过焊接时要考虑到黄铜重金属污染,提前做好排风和其它防护工作。

⑶ 激光焊接的优缺点

激光焊接的优缺点

激光焊接的优缺点, 近年来,经过研究人员不断的探索和创新,激光焊接在这个社会运用很广,之所以可以被广泛的应用,肯定是有其优势所在,但有优势就有劣势,下面来看看激光焊接的优缺点吧。

激光焊接的优缺点1

优点

1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度,加热速度快,可实现深熔焊和高速焊。由于激光加热范围小,在同等功率和焊接厚度条件下,焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。

2、激光能发射、透射,能在空间传播相当距离而衰减很小,可进行远距离或一些难以接近部位的焊接;激光可通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。

3、一台激光器可供多个工作台进行不同的工作,既可用于焊接,也可用于切割、合金化和热处理,一机多用。

4、激光在大气中损耗不大,可以穿过玻璃等透明物体,适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响,不存在X射线防护,也不需要真空保护。

5、可以焊一般焊接方法难以焊接的材料,如高熔点金属等,甚至可用于非金属材料的焊接,如陶瓷、有机玻璃:焊后无需热处理,适合于某些对热输入敏感材料的焊接。

缺点

激光焊接虽然有上述诸多优点,但是在实际应用中人们也发现了激光焊接的许多不足之处:

1、 等离子屏蔽问题。在激光焊接中母材受热熔化、汽化形成深熔小孔时,孔中充满金属蒸汽,金属气体与激光作用形成等离子云。等离子云吸收和反射性很强,降低金属材料对激光的吸收率,使激光的能量利用率降低。此外等离子云强烈时还可能对激光产生负透镜效应,严重影响激光束的聚焦效果。

2、 桥接性差,焊缝装夹精度要求高。激光光斑直径很小,热作用区小,桥接能力很差,对焊缝接头对准的平整度和精度要求很高。采用激光焊接时焊缝的缝隙宽度不能大于0、2mm,否则激光透过缝隙太多,能量损失很大。

同时接头两侧平整度太差时会发生焊接错位,将严重影响焊接质量。这一方面对激光接头的准备提出了很高的要求,另一方面要求装夹精确,对装夹的技术要求高,这都增加了工艺要求和焊接成本。在工业适用化上的技术难度较大。

3、 焊缝的硬度高,焊接热裂纹倾向大。激光焊接时功率密度很大,热作用区域很小,而热输入量小,所以焊接区域会产生很高的峰值温度和温度梯度,焊缝熔化金属快速凝固收缩,这会带来两方面的影响:

一是焊缝的硬度很高,有时可能大大高于母材,这在诸如船舶等特殊工业中的应用有所限制;二是对于某些金属零件特别是经过深加工后存在高机械应力的金属焊接后工件热裂纹倾向大。

4、 凹陷及气孔问题。激光焊接过程一般不采用添加填充材料,由于母材端面存在间隙、深熔小孔内金属受热汽化,焊接后焊缝处有时会存在凹陷。焊速高时焊接所形成的金属蒸气来不及从焊缝里跑出,残留在快速熔化凝固后的焊缝里,也会形成气孔。

5、 对高反射金属如铝、铜等的焊接十分困难。铝铜及其合金对激光的反射非常高,起始的反射率高达90%以上,激光能量大部分被反射,难以形成深熔焊的小孔。

6、 采用激光焊接一个很致命的缺点是焊接设备成本很高,同时激光器的能量利用率低,以激光器为例总效率小于20%。而且大功率激光器运行时对昂贵的He气消耗巨大,生产成本也增加很大。

但是激光焊接的熔深并非与激光功率成正比的增长,以低碳钢焊接为例,焊接熔深大概与功率的Ɔ、 6次方成正比。在20KW的激光功率下,熔深最大为15-20mm,功率达到90KW时最大熔深也只有45mm。

其主要原因是:

1、 熔深再增大时焊口侧壁的熔化金属会跨接起来,阻碍激光通过;

2、高功率激光焊接时将产生大量的等离子体,而去除等离子体也越来越困难,对激光的屏蔽也越来越严重。激光器的输出镜由于温度的升高而产生应变,聚光性能也会越来越差,尤其在长时间使用时影响更是巨大。

激光焊接的优缺点2

激光焊接与其它焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:

1、速度快、深度大、变形小。

2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。(最小光斑可以到0、1mm)

6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,及光纤连续激光器的普及使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用,更便于自动化集成。

7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

但是,激光焊接也存在着一定的局限性:

1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

激光焊接的优缺点3

激光焊接机优缺点是什么

1、激光焊接机激光焊接模式

激光焊接可分为导热焊接和深熔焊接。前一种热量通过热传导扩散到工件内部,只有焊缝表面熔化。工件内部未完全穿透,基本上不发生汽化,主要用于低速薄壁。材料的焊接;后者不仅完全穿透材料,而且蒸发材料以形成大量的等离子体。由于大的热量,在熔池的前端发生锁孔现象。

深穿透焊接可以彻底穿透工件。具有高输入能量和快速焊接速度,是最广泛使用的激光焊接模式。

2、激光焊接的焊缝形状和微观结构

由于激光产生的光斑尺寸较小,焊缝周围的热影响区比普通焊接工艺小得多,激光焊接一般不需要填充金属,因此焊缝表面是连续均匀的,外表很美。诸如孔隙和裂缝之类的表面缺陷非常适用于焊缝轮廓至关重要的应用。尽管聚焦区域相对较小,但激光束的能量密度很大(通常为103至108W/cm2)。

在焊接过程中,金属被非常快速地加热和冷却。熔池周围的温度梯度相对较大,因此接合强度通常高于基底金属的接合强度。相反,关节可塑性相对较低。目前,双焦点技术或复合焊接技术可以提高接头质量。

3、激光焊接的优缺点

激光焊接如此受重视的原因在于其独特的优势:

1、激光焊接可以实现高质量的接头强度和大的纵横比,焊接速度更快。

2、由于激光焊接不需要真空环境,因此可以通过透镜和光纤实现远程控制和自动化生产。

3、激光具有较大的功率密度,对难以焊接的材料(如钛,石英等)具有良好的焊接效果,可焊接不同性能的材料。

当然,激光焊接也有缺点:

1、激光和焊接系统部件较贵,因此初期投资和维护成本高于传统焊接工艺,经济效益差。

2、由于固体材料对激光的吸收率低,特别是在等离子体出现后(等离子体对激光具有吸收效应),激光焊接的转换效率通常较低(通常为5%至30%)。

3、由于激光焊接焦点小,工件接头设备精度高,设备偏差小,加工误差大。

随着激光焊接的普及和激光器的商业化生产,激光设备的价格大幅下降。高功率激光器的发展以及新型复合焊接方法的开发和应用也改善了激光焊接转换效率的缺点。

据信,在不久的将来,激光焊接将逐步取代传统的焊接工艺(如电弧焊和电阻焊)。成为工业焊接的主要方式。作为一种新型材料,不锈钢由于其耐腐蚀性和可成形性而被广泛应用于航空航天,汽车零部件等领域。

激光焊接在不锈钢中的应用占有非常重要的地位,特别是在汽车工业中,车身全部通过焊接连接。

但是,由于诸多因素,不锈钢板焊接存在变形问题,控制难度大,不利于相关领域的可持续发展。因此,加强对不锈钢板激光焊接变形的研究具有重要意义。

焊接变形的危害及影响焊接变形的主要因素

影响焊接变形的主要因素是焊接电流,脉冲宽度和频率。随着焊接电流的增加,焊缝宽度增大,飞溅现象逐渐发生,导致焊缝表面氧化变形,并伴有粗糙感;当脉冲宽度达到一定水平时,脉冲宽度增加,使焊接接头的强度增加。

材料表面上的传热能量消耗也增加。蒸发导致液体溅出熔池,导致焊点的横截面积小,从而影响接头强度。

焊接频率对不锈钢板焊接变形的影响与钢板的厚度密切相关。对于0、5mm不锈钢板,当频率达到2Hz时,焊接重叠率较高;当频率达到5Hz时,焊缝严重烧伤,热影响区域变宽,变形大。可以看出,加强焊接变形的有效控制势在必行。

⑷ 激光焊接机质量缺陷造成的原因是什么

一般在激光焊接来机工作的中造成源缺陷的原因中有很多是很好避免的,先说说缺陷造成的原因有哪些吧:
(1)错误的工作距离:工具坐标点错了或是程序编制有错误。
(2)焦点侧面的位置错了:或者是坐标点垂直于光束轴方向的位置错了,或者是程序编制有错误。
(3)钎焊丝校准:焊丝没有穿过焦点中心。
(4)钎焊丝温度:焊丝预热温度错误。
(5)钎焊丝的材料:钎焊丝材料的合金成分改变了。
(6)激光功率:弄脏了的保护玻璃或激光器中老化的弧光灯都会降低激光的功率。
(7)漏气:保护气体流量减少或管路内漏气。
(8)间隙尺寸:部件之间的间隙尺寸在变化。
(9)钎焊丝进给速度:焊丝进给的速度不恒定或者是与焊接镜组的移动速度不相符。
激光焊接机的质量缺陷造成的原因还有很多是外在的原因,但是,因此想要的质量好的成品就要好好去改善这些原因!

⑸ 激光焊接机几个常见故障及处理方法

故障一、激光焊接机焊接时焊缝很黑:
1、氮气没开,只要打开氮气就可解决。
2、保护气的气流方向错误,应使保护气的气流方向和工件的运动方向相反。

故障二、激光焊接机焊接时出现裂纹:
1、工件的冷却速度过快,应调整夹具上的冷却水的温度,提高水温。
2、工件间的配合间隙过大或有毛刺,应该提高工件的加工精度。
3、工件没清洗干净,遇到这种情况需要重新清洗工件。
4、保护气的流量过大,可减小保护气的流量来解决。

故障三、激光焊接机焊接的熔深不够:
1、激光能量不够,可提高脉宽,提高电流来解决。
2、聚焦镜离焦量不对,应调整离焦量至靠近焦点位置。

故障四、激光焊接机焊接时火苗减弱:
1、光闸没有完全弹开,检查并在光闸连接件上加润滑油,使连接件机械上能顺畅。
2、主光路激光偏移,调整主光路全反和半反膜片,采用像纸检查并调圆光斑。
3、激光没有从聚焦头下面的铜气嘴的中心输出,调整45度反射膜片,使激光从气嘴的中心输出。
4、聚焦镜片或激光器的谐振腔膜片出现损坏或污染情况,应该及时进行更换或者清洗。

⑹ 激光焊接的优点和缺点

激光焊接的优点和缺点

激光焊接的优点和缺点,相信大家在生活中都会见过很多的焊接方法,那么大家也多多少少了解过激光焊接在生活中的作用,其实激光焊接的作用不仅大,对比普通的焊技术有很多的优点,下面是激光焊接的优点和缺点。

激光焊接的优点和缺点1

优点:

速度快、深度大、变形小。

能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

缺点:

要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

激光焊接,是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。是激光材料加工技术应用的重要方面之一。一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。

孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,光束不断进入小孔,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。

激光焊接的优点和缺点2

激光焊接的好处优点

① 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。

② 由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。

③ 激光具有较大的'功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。

④ 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

激光焊接的缺点

① 激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。

② 由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用、, 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%、。

③ 由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。

激光焊接对人有害吗?

焊接机发出的激光的不可见性和能量太高,非专业人员别去接触激光源,否则很危险。另外激光也属于电磁波,但是焊机用的激光波长都很大,所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

焊接过程中会产生许多气体,但大多是惰性气体,没啥毒性,但也要看焊接材料的不同区别对待,最好做好防护措施,减少气体吸入。

焊接机发出的激光几乎没有辐射危害,但是焊接过程中会有电离辐射和受激辐射,最好在焊接过程中远离焊接部位。这种被诱发的辐射这种不乏短波,而且对眼睛,身体影响不小,最好远离焊点。近距离作业要尽量做好防护措施如佩戴呼吸护具,穿辐射防护服,带眼罩。

激光焊接的优点和缺点3

优点

1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度,加热速度快,可实现深熔焊和高速焊。由于激光加热范围小,在同等功率和焊接厚度条件下,焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。

2、激光能发射、透射,能在空间传播相当距离而衰减很小,可进行远距离或一些难以接近部位的焊接;激光可通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦,特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。

3、一台激光器可供多个工作台进行不同的工作,既可用于焊接,也可用于切割、合金化和热处理,一机多用。

4、激光在大气中损耗不大,可以穿过玻璃等透明物体,适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响,不存在X射线防护,也不需要真空保护。

5、可以焊一般焊接方法难以焊接的材料,如高熔点金属等,甚至可用于非金属材料的焊接,如陶瓷、有机玻璃:焊后无需热处理,适合于某些对热输入敏感材料的焊接。

缺点

1、等离子屏蔽问题。在激光焊接中母材受热熔化、汽化形成深熔小孔时,孔中充满金属蒸汽,金属气体与激光作用形成等离子云。等离子云吸收和反射性很强,降低金属材料对激光的吸收率,使激光的能量利用率降低。此外等离子云强烈时还可能对激光产生负透镜效应,严重影响激光束的聚焦效果。

2、桥接性差,焊缝装夹精度要求高。激光光斑直径很小,热作用区小,桥接能力很差,对焊缝接头对准的平整度和精度要求很高。采用激光焊接时焊缝的缝隙宽度不能大于0.2mm,否则激光透过缝隙太多,能量损失很大。同时接头两侧平整度太差时会发生焊接错位,将严重影响焊接质量。

这一方面对激光接头的准备提出了很高的要求,另一方面要求装夹精确,对装夹的技术要求高,这都增加了工艺要求和焊接成本。在工业适用化上的技术难度较大。

3、焊缝的硬度高,焊接热裂纹倾向大。激光焊接时功率密度很大,热作用区域很小,而热输入量小,所以焊接区域会产生很高的峰值温度和温度梯度,焊缝熔化金属快速凝固收缩,这会带来两方面的影响:一是焊缝的硬度很高,有时可能大大高于母材,这在诸如船舶等特殊工业中的应用有所限制;二是对于某些金属零件特别是经过深加工后存在高机械应力的金属焊接后工件热裂纹倾向大。

⑺ 激光焊接机的焊接缺陷有哪些

⑻ 激光焊接机几个常见故障及处理方法

激光焊接机常见故障及处理方法?

激光焊接机在使用过程中,或多或少会出现一些故障。当然,为了使激光焊接机更好地工作,减少故障次数,提高工作效率,那就必须要了解激光焊接机的工作原理才行。下面,壹晨机械设备有限公司的技术人员将向您介绍激光焊接机的常见故障及处理方法。

先来看下各自的焊接方式

故障一、激光焊接机焊接时焊缝很黑

保护气的气流方向不正确,保护气的气流方向应与工件的方向相反。

故障二、激光焊接机焊接时出现裂纹

1、工件的冷却速度过快,冷却水的温度应在夹具上进行调整,提高水的温度。
2、工件配合间隙过大或有毛刺时,应提高工件的加工精度。
3、工件还没有清洗。在这种情况下,工件需要再次清洗。
4、保护气体的流量过大,可以通过减小保护气体的流量来解决。

故障三,激光焊接机焊接渗透不够

1、缺乏激光能量可以改善脉冲宽度和电流。
2、对焦镜头不是正确的量,应该调整对焦的量以接近对焦位置。

故障4:激光焊接机焊接时火苗减弱

1、快门没有完全排斥,并检查润滑快门连接件上,使得连接器能顺利机械。
2、主光路激光偏差,主光路全反射和半反射光线调整,像纸检查,圆点调整。
3、冷却水污染或长期不更换冷却水,更换冷却水和清洗紫外线玻璃管和氙灯都可以解决。
4、激光不会从聚焦头下的铜喷嘴中心输出,调整45°反射光线,使激光器从喷管中心输出。
5、聚焦透镜或激光谐振器膜损坏或污染,应及时更换或清洁。

壹晨手持激光焊接机

⑼ 激光焊接机能焊接哪些材料

可以焊接合金,碳钢,铜及铜合金,模具钢,铝及铝合金铝及铝合金,塑料;
铝及铝合金铝及铝合金是高反射性材料,铝及其合金焊接时,焊缝中多存在气孔,而深熔焊时根部可能出现空洞,焊道成形较差
激光焊接机可适用于S136,SKD-11,NAK80,8407,718,738,H13,P20,W302,2344等型号的模具钢焊接,且焊接效果较好。
铜及铜合金焊接铜和铜合金易产生未熔合与未焊透的问题,因此应采用能量集中、大功率的热源并配合预热措施;在工件厚度较薄或结构刚度较小,无防止变形措施时,焊后很容易产生较大的变形,而当焊接接头受到较大的刚性约束时,易产生焊接应力;焊接铜及铜合金时还易产生热裂纹;气孔是铜及铜合金焊接时的常见缺陷。
碳钢碳钢采用激光焊接机进行焊接,效果良好,其焊接质量的好坏取决于杂质含量。
激光焊接塑料:常用的焊接材料有PP、PS、PC、ABS、聚酰胺、PMMA、聚甲醛、PET以及PBT等。整个焊接过程采用非接触焊接方式,塑料激光焊接过程更环保、更安全;激光塑料焊机由计算机软件控制,更灵活;与传统塑料焊机相比,塑料激光焊机在焊接过程中无振动,可用于易损产品(如电子传感器)。
目前,塑料激光焊机可用于医疗、汽车、3C电子、仪器仪表、家用电器、通信等行业。

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