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激光點焊技術(shù)淺析
2013-08-10
激光點焊作為一種新的點焊方式，與傳統(tǒng)的電阻點焊相比具有其特有的優(yōu)勢。由于采用激光作熱源，點焊速度快、精度高，熱輸入量小，工件變形小；激光的可達(dá)性較好，可以減少點焊時位置與結(jié)構(gòu)上的限制；激光點焊屬于無接觸焊接，焊點之間的距離、搭接量等參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍大；不需要大量的輔助設(shè)備，能夠較快的適應(yīng)產(chǎn)品變化，滿足市場需求。激光點焊所具有的高精度、高柔性的特點使其在實際生產(chǎn)，特別是航空工業(yè)的應(yīng)用中能夠取代傳統(tǒng)的電阻點焊和鉚接等工藝。 目前激光點焊技術(shù)多應(yīng)用在大批量自動化生產(chǎn)的微小元件的組焊中，采用高頻率、低功率的脈沖激光器，所得焊點熱影響區(qū)小，焊點無污染，焊接質(zhì)量高。離焦量的變化直接改變了光斑直徑與能量密度的大小，離焦量向負(fù)方向和正方向增大時，都意味著光斑直徑的增大和能量密度的減小。在激光點焊過程中，光斑直徑與激光入射在試件上所形成的初始匙孔大小存在一定的對應(yīng)關(guān)系，而能量密度則決定了熔池的擴(kuò)展速度。當(dāng)離焦量絕對值較小時，激光光斑直徑小，激光功率密度大，焊點熔池擴(kuò)展的速度較快，但初始匙孔的直徑小；相反情況下，離焦量較大，初始匙孔的直徑大，但是熔池擴(kuò)展速度變慢，得到的焊點尺寸不一定很大，故在離焦量的變化過程當(dāng)中光斑直徑和焊點表面功率密度的綜合作用決定了焊點尺寸的大小。
激光點焊具有的特性：
(1) 隨著激光功率的增加，焊點表面直徑出現(xiàn)上下波動，熔合面直徑和下表面直徑增長緩慢。焊點截面形態(tài)的變化不明顯。而隨著持續(xù)時間的增加，焊點尺寸增長很快，熔合面直徑的變化速率要大于上下表面直徑的變化速率。離焦量的變化對焊點尺寸的影響很大。它直接改變了光斑直徑和激光功率密度，這兩者的綜合作用決定焊點尺寸的大小。
(2) 在熔透情況下，激光點焊的焊點表面存在明顯的下塌。隨著激光功率和持續(xù)時間的增加，焊點表面的下塌深度增大，在持續(xù)時間或者間隙尺寸較大的情況下，下表面還會出現(xiàn)內(nèi)凹。
(3) 隨著間隙的增加，焊點整體變形，中心的下塌和內(nèi)凹都很明顯，且熔合面出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，強(qiáng)度下降很快。 目前在焊接電阻、電池及電子領(lǐng)域常用同時焊接兩個點的工藝，通常采用兩個激光光源設(shè)計。
奧華雙光點激光焊接機(jī)是激光束經(jīng)過分光鏡分為兩束相同的激光束,經(jīng)鏡片組聚為兩個光點.應(yīng)用高能脈沖激光對物件進(jìn)行焊接，激光脈沖的高能量、高密度可使焊接平整、焊縫寬度小熱影響區(qū)小，能完成傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的精密焊接。此機(jī)型具有兩個光點同步運(yùn)行,效率提高兩倍,兩光點距離可自由調(diào)節(jié)
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