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激光焊接
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的溶池。由于其独特的优点,已成功地应用于微、小型零件的精密焊接中。
高功率CO2和高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。获得了经小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业部门获得了日益广泛的应用。
与其它焊接技术比较,激光焊接的主要优点是:激光焊接速度快、深度大、变形小。
能在室温或特殊的条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁砀,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。
激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深度比可达到5:1,最高可达10:1。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。例如,将铜和钽两种性质截然不同的金属焊接在一起,合格率几乎达百分之百。
可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精密定位,可应用于大批量自动生产的微、小型元件的组焊中。例如,集成电路引线、钟表游丝、显像管电子枪组装等由于采用了激光焊,不仅生产效率大大提高,且热影响小、焊点无污染,大提高了焊接的质量。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,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广与应用。
激光束易实现光束按时间与空间分光,能时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。