激光焊接技术应用探析

焊接技术

工业技术ia s e c n e h o o yR v e n ci n e a d T c n l g e i w

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激光焊接技术应用探析高明彦陈士山孙建军:台河宝泰隆圣迈煤化工有限责任公司)

【要]摘本文介绍了激光焊接的优点，工艺技术等特点，激光焊接技术在实践中应用有一定的指导意义。对 [关键词]光焊接实际应用激中图分类号： G 5 . T 46 7文献标i￣: , -A Rq文章编号：09 9 4 2 1)i 0 t 0 10— 1X(0. 0一01- 1 2

1激光焊接的主要优点激光焊接与其它焊接技术相比，激光焊接的主要优点是： .度快、度 1速深大、形小。、在室温或特殊条件下进行焊接，接设备装置简单。变 2能焊例如， 激光通过电磁场，光束不会偏移；光在真空、激空气及某种气体环境中均能施焊，能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。、并 3可焊接难熔材料如钛、 石英等，对异性材料施焊，并能效果良好。 '￡聚焦后， 4谤光功率密度高，在高功率器件焊接时，宽比可达 5 l最高可达 l:。、深：, 0 l 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。、焊接难以接近的部位， 6可施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。 2激光焊接热传导。 激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，属熔化形成焊接。实现良好的熔融焊接，使金要必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。为此，须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现必象以及这些物理现象与激光参数的关系，从而通过控制激光参数，使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量，焊接的目的。达到 3激光焊接的工艺参数。 l、功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度。秒在微时间范围内，层即可加热至沸点，表产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，打孔、如切割、刻有利。于较低功率密度，层温度达到沸点雕对表需要经历数毫秒，表层汽化前，在底层达到熔点，易形成良好的熔融

焊接。 因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在 14 0W/m2 0~16 c。 2激光脉冲波形。、 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，表面将会有 6"8激光能量反射金属 09%的而损失掉，反射率随表面温度变化。一个激光脉冲作用期间内，且在金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。

焊主要用于印刷电路板的焊接，其实用于片状元件组装技术。尤采用激光软钎焊与其它、式相比有以下优点：方 l由于是局部加热，件不易产生热损伤，、元热影响区小，因此可在热敏元件附近施行软钎焊。 2用非接触加热，化带宽，、熔不需要任何辅助工具，可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，既是区别于材料去除和材料熔化它的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4离焦量对焊接质量的影响。、 激光焊接通常需要一定的离焦，为激光焦点处光斑中心的功率密度过因高，易蒸发成孔。开激光焦点的各平面上，容离功率密度分布相对均匀。 离焦方式有两种：离焦与负离焦。平面位于工件上方为正离焦，正焦反之为负离焦。何光学理论，负离做文章一相等时，按几当正所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，获得更大的熔深，可 这与熔池的形成过程有关。实验表明，光加热 5~20s料开始熔化，激 O 0u材形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，出耀眼的发白光。同时，浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，与此高在熔池中心形成凹陷。当负离焦时，料内部功率密度比表面还高，材易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。以在实际应用中，所当要求熔深较大时，采用负离焦； 焊接薄材料时，用正离焦。宜 4激光焊接工艺方法 L片与片闻的焊接。、包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等 4工艺方法。种 2丝与丝的焊接。包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、、 T型焊等 4 种工艺

方法。 3金属丝与块状元件的焊接。用激光焊接可以成功的实现金属丝与块、采

3重复操作稳定性好。剂对焊接工具污染小，激光照射时间和输出、焊且 功率易于控制，激光钎焊成品率高。 4激光束易于实现分光，用半透镜、、可反射镜、棱镜、描镜等光学元扫件进行时间与空间分割，能实现多点同时对称焊。 5激光钎焊多用波长 l0u的激光作为热源，、:6 r n可用光纤传输，因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工，灵活性好。 6聚焦性好，、易于实现多工位装置的自动化。 6激光深熔焊 1冶金过程及工艺理论。、 、 激光深熔焊冶金物理过程与电子柬焊极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”构来完成的。足够高的功率密度光束照射下，料产生蒸发形成结在材小孔。个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体 .乎全部吸收入射光线的能量， 这几 L腔内平衡温度达 200左右。 50度热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔的金属熔化。孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高小温蒸汽 .孔四壁包围着熔融金属，态金 …… 此处隐藏：1279字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……