作為利用高能量密度的激光束提供熱源的一種高效精密焊接方法，激光焊接在材料加工中具有非常廣泛的應(yīng)用，但由于材料本身的局限（例如鋁合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣泡，超厚板焊接的預(yù)制精度低、母材拼接有間隙），需要有能解決這些問題的新的激光工藝的出現(xiàn)。
早期應(yīng)用于汽車行業(yè)的激光擺動(dòng)焊接，是將激光工藝和輕量化部件相結(jié)合的一種方法，不需要填充料就能進(jìn)行對(duì)接接頭等的焊接，從而解決因材料本身的局限產(chǎn)生的焊接問題。傳統(tǒng)的激光擺動(dòng)焊接，準(zhǔn)直光束通過單軸振鏡擺動(dòng)，經(jīng)過聚焦鏡聚焦的光斑又與焊接頭配合相對(duì)于工件移動(dòng)，形成具有一定振幅、頻率和偏移量的焊縫（圖1左）；2軸振鏡系統(tǒng)的擺動(dòng)焊接則是通過控制系統(tǒng)形成一條擺動(dòng)焊縫（圖1右），需要較高的成本。
相對(duì)于前兩種擺動(dòng)焊接模式，雙楔形鏡旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)焊接（圖1下）通過安裝于準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡之間的擺動(dòng)模塊，使聚焦光斑在焊接頭移動(dòng)的情況下產(chǎn)生螺旋線式的焊縫（圖2）。當(dāng)聚焦焦距相同時(shí)，扭轉(zhuǎn)角度越大，則擺動(dòng)幅度越大；扭轉(zhuǎn)角度相同時(shí)，聚焦焦距越大，則擺動(dòng)幅度越大（圖3）。雙楔形擺動(dòng)焊接可以使焊縫加寬（降低焊縫預(yù)制條件），同時(shí)獲得更好的焊縫成形性。
我們將普通大光斑焊接和雙楔形鏡旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)焊接（以下簡(jiǎn)稱“擺動(dòng)焊接”）進(jìn)行了對(duì)比（圖4），若采用擺動(dòng)焊接，可以在降低激光器功率的情況下以同樣的焊接速度形成同樣的熔深；若改變擺動(dòng)焊接的參數(shù)，就可以獲得不同的焊縫寬度。
擺動(dòng)焊接模塊安裝于準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡之間（圖5），擁有全密封結(jié)構(gòu)，其擺動(dòng)半徑可調(diào)，外接控制器并具有狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器。擺動(dòng)焊接模塊已經(jīng)具有了非常好的應(yīng)用，例如：
鉸鏈焊接
建筑、家具等行業(yè)中廣泛使用的鉸鏈（俗稱合頁）采用了用擺動(dòng)焊接，擴(kuò)大了焊縫寬度，降低了焊接部件的預(yù)制條件，同時(shí)也獲得更好的焊縫成形。
換熱器焊接
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，在化工生產(chǎn)中換熱器有廣泛應(yīng)用。
管殼式換熱器又稱列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。
應(yīng)用于換熱器焊接制造的擺動(dòng)焊接模塊，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的焊接，表現(xiàn)出良好的工藝重復(fù)性和穩(wěn)定性，擴(kuò)大了可加工部件的公差范圍并獲得了更好的焊縫外形。
厚管連續(xù)激光焊接
對(duì)于石油、天然氣等行業(yè)的厚管焊接，擺動(dòng)焊接模塊的優(yōu)勢(shì)在于降低了焊接邊加工和裝配精度要求和對(duì)激光器輸出功率的要求，同時(shí)增加了工藝穩(wěn)定性。
管道與法蘭焊接
焊接是管道施工的重要連接方式。焊接法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力，因此被廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣、電站、冶金管道等領(lǐng)域。在這些行業(yè)采用擺動(dòng)焊接模塊，降低了焊接對(duì)激光器輸出功率的要求，增加了工藝的穩(wěn)定性，獲得了更好的焊接質(zhì)量和焊縫外形。
鋁合金焊接
對(duì)于被廣泛應(yīng)用于航空、建筑、汽車、軌道交通等行業(yè)中的鋁合金，擺動(dòng)焊接擴(kuò)大了加工部件公差范圍，光束回旋式的擺動(dòng)對(duì)熔池產(chǎn)生攪拌，利于氣孔的排出，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量點(diǎn)焊、良好的工藝重復(fù)性以及穩(wěn)定性的同時(shí)也獲得了更好的焊縫外形。
綜上所述，擺動(dòng)焊接模塊是一種能夠顯著提高工藝穩(wěn)定性的新型焊接方案。它適用于較差焊縫預(yù)加工條件，能顯著提升焊縫外觀質(zhì)量。
擺動(dòng)焊接模塊的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
■ 焊縫加寬（擴(kuò)大可加工部件公差范圍）；
■ 極高的加工重復(fù)性/工藝穩(wěn)定性；
■ 更好的焊縫成型性；
■ 高質(zhì)量點(diǎn)焊；
■ 對(duì)激光功率的要求更低；
■ 卓越的鋁合金焊接能力。
擺動(dòng)焊接模塊的標(biāo)準(zhǔn)特性
■ 旋轉(zhuǎn)速度300 Hz；
■ 目前較成熟的一款適用于D30焊接頭；
■ 最大連續(xù)波激光耐受功率達(dá)6 kW；
■ 擺動(dòng)半徑可調(diào)；
■ 外接控制器；
■ 狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器；
■ 全密封結(jié)構(gòu)。
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