高功率激光自熔焊接

當(dāng)激光光斑照射到工件表面上的功率密度達(dá)到106W/cm2以上時(shí)，工件在激光的照射下被迅速加熱，其表面溫度在極短的時(shí)間內(nèi)升高到沸點(diǎn)，使金屬熔化和汽化。在液態(tài)金屬中形成一個(gè)充滿(mǎn)金屬蒸氣的細(xì)長(zhǎng)孔，當(dāng)金屬蒸氣的反沖壓力與液態(tài)金屬的表面張力和重力平衡后，小孔不再繼續(xù)加深，形成一個(gè)深度穩(wěn)定的小孔，小孔周?chē)褪呛附尤鄢?，小孔隨著激光而移動(dòng)，小孔閉合后便形成焊縫，實(shí)現(xiàn)激光自熔焊接。

激光自熔焊接，即焊接的兩部分或多個(gè)部分自身熔化并最終冷卻凝聚成一體，該焊接方式不需要添加輔助的焊劑或填料，完全利用工件自身材料熔接在一起。高功率激光自熔焊接廣泛應(yīng)用于不同的行業(yè)，如汽車(chē)零部件行業(yè)中的安全氣囊氣體發(fā)生器、齒輪、汽車(chē)座椅零部件、減震器等多種產(chǎn)品。

高功率激光自熔焊接焊縫成形好，變形小，特別對(duì)于中薄板非常適合。而且焊接設(shè)備配置簡(jiǎn)單，工藝相對(duì)比較容易掌握，被大量應(yīng)用。

高功率激光復(fù)合焊接技術(shù)

激光復(fù)合焊接技術(shù)結(jié)合了激光焊和傳統(tǒng)氣體保護(hù)焊（電弧）兩者的優(yōu)點(diǎn)。這種焊接方法的特點(diǎn)是：

1. 激光焊能在較小的熱輸入量和小的焊接熱影響區(qū)獲得較大的熔深；

2. 所附加的氣保焊可以大大擴(kuò)展接頭根部間隙的大小，改善表面狀態(tài)和雜質(zhì)的允許量；

3. 提高焊縫根部間隙填充和成形質(zhì)量以及加強(qiáng)對(duì)焊接冶金的控制。

與純電弧焊接相比，激光復(fù)合焊接技術(shù)兼具激光焊接和電弧焊接的優(yōu)點(diǎn)，適用于鋁合金、鈦合金、鎂合金及高合金鋼等材料的焊接。如用純激光焊接鋁合金時(shí)，易產(chǎn)生高反及焊縫凹陷等問(wèn)題，采用激光電弧復(fù)合的方法焊接，高反問(wèn)題可以得到很好的解決。

激光復(fù)合焊接技術(shù)在汽車(chē)、船舶、航空航天、機(jī)車(chē)、管道等制造工業(yè)領(lǐng)域已獲得了廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)對(duì)激光復(fù)合焊接技術(shù)進(jìn)行更為深入的研究時(shí)，大族激光智能裝備集團(tuán)已經(jīng)將該項(xiàng)技術(shù)與設(shè)備投向市場(chǎng)，案例眾多并獲得市場(chǎng)認(rèn)可、好評(píng)。

激光焊接焊縫跟蹤技術(shù)

焊縫跟蹤是實(shí)現(xiàn)激光焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分。激光焊縫跟蹤系統(tǒng)的原理是一個(gè)光學(xué)焊縫跟蹤系統(tǒng)，主要由一個(gè)激光條紋傳感器、一個(gè)分析單元和一到兩個(gè)線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)組成。激光焊縫跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1. 非接觸式，克服了機(jī)械探針式系統(tǒng)所固有的缺陷，如不能處理對(duì)接工件以及小間隙和點(diǎn)固焊縫等；

2. 應(yīng)用焊縫跟蹤可以保證焊接精度，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低返修率和廢品率；

3. 同時(shí)降低對(duì)焊接結(jié)構(gòu)裝配件的裝配和定位精度要求，從而節(jié)約工裝夾具成本。

激光焊接焊縫跟蹤系統(tǒng)既可以與機(jī)器人集成，也可以與數(shù)控機(jī)床集成。常見(jiàn)跟蹤的焊縫接頭形式有：對(duì)接、角接、搭接、T型接頭、V/Y型坡口接頭等等，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)及汽車(chē)零部件（如車(chē)頂激光焊接）、鋼材（如激光拼焊板）、航空航天、造船管道等領(lǐng)域，提高了激光焊接質(zhì)量和自動(dòng)化程度。

高功率激光遠(yuǎn)程焊接技術(shù)

遠(yuǎn)程激光焊接技術(shù)已成為替代傳統(tǒng)電阻點(diǎn)焊的重要焊接方法。與傳統(tǒng)激光焊接相比，遠(yuǎn)程激光焊接技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì):

1. 定位精度高、定位時(shí)間短、焊接速度快、效率高;

2. 工作距離長(zhǎng)，不會(huì)與焊裝夾具干涉、光學(xué)鏡片污染少;

3. 編程靈活，量身定制焊縫形狀、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高強(qiáng)度等。

與電阻點(diǎn)焊相比，遠(yuǎn)程激光焊接技術(shù)充分發(fā)揮了單側(cè)、非接觸式激光焊接的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，并將其與高速掃描振鏡的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，高了總生產(chǎn)效率，可有效用于日益增多的汽車(chē)覆蓋件及零部件焊接。

應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車(chē)白車(chē)身焊裝及其零部件的激光連接，如汽車(chē)座椅、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、B柱、開(kāi)關(guān)柜、保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)、氣閥等等。大族激光智能裝備集團(tuán)“激光技術(shù)與自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室”配備了先進(jìn)的高功率遠(yuǎn)程激光焊接系統(tǒng)，掌握了常見(jiàn)車(chē)用材料如鍍鋅鋼板、低碳鋼、高強(qiáng)鋼等的高功率遠(yuǎn)程激光焊接工藝技術(shù)，以及基于遠(yuǎn)程焊接工藝特征的夾具設(shè)計(jì)技術(shù)。