根據(jù)汽車工業(yè)批量大、自動化程度高的特點,激光焊接設備向大功率、多路式方向發(fā)展。在工藝方面美國Sandia國家實驗室與PrattWitney聯(lián)合進行在激光焊接過程中添加粉末金屬和金屬絲的研究,德國不萊梅應用光束技術研究所在使用激光焊接鋁合金車身骨架方面進行了大量的研究,認為在焊縫中添加填充余屬有助于消除熱裂紋,提高焊接速度,解決公差問題,開發(fā)的生產(chǎn)線已在工廠投入生產(chǎn)。
20世紀80年代后期,千瓦級激光成功應用于工業(yè)生產(chǎn),而今激光焊接生產(chǎn)線已大規(guī)模出現(xiàn)在汽車制造業(yè),成為汽車制造業(yè)的成就之一。歐洲的汽車制造廠早在20世紀80年代就率先采用激光焊接車頂、車身、側框等鈑金焊接,90年代美國竟相將激光焊接引入汽車制造,盡管起步較晚,但發(fā)展很快。
20世紀90年代,我國焊接界把實現(xiàn)焊接過程的機械化、自動化作為戰(zhàn)略目標,已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實施,在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動化,研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術,發(fā)展應用計算機輔助設計與制造;藥芯焊絲由2%增長到20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大,在未來20年內(nèi)會超過實芯焊絲,終將成為焊接中心的主導產(chǎn)品。
電子束焊
它靠一束加速高能密度電子流撞擊工件,在工件表面很小密積內(nèi)產(chǎn)生的熱,形成"小孔"效應,從而實施深熔焊接。電子束焊的主要缺點是需要高真空環(huán)境以防止電子散射,設備復雜,焊件尺寸和形狀受到真空室的限制,對焊件裝配質量要求嚴格,非真空電子束焊也可實施,但由于電子散射而聚焦不好影響效果。電子束焊還有磁偏移和X射線問題,由于電子帶電,會受磁場偏轉影響,故要求電子束焊工件焊前去磁處理。X射線在高壓下特別強,需對操作人員實施保護。激光焊則不需 真空室和對工件焊前進行去磁處理,它可在大氣中進行,也沒有防X射線問題,所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機操作,也可焊接磁性材料。
激光焊接主機主要產(chǎn)生用來焊接的激光束,由激光發(fā)生器,光路部分,電源,控制系統(tǒng)等主要部分組成,冷卻系統(tǒng)為激光發(fā)生器提供冷卻功能,一般配1-5匹功率的水循環(huán)冷水機,(激光功率大小決定冷水機功率)。
激光焊接機組成1、激光焊接主機:激光焊接主機由電源、激光器、光路部分和控制系統(tǒng)等組成,提供焊接加工所需要的能量。2、冷卻系統(tǒng):冷卻系統(tǒng)是用來散熱降溫的裝置,主要是為了激光焊接機尤其是功率較大的機器長時間在高溫環(huán)境下工作的穩(wěn)定性以及使用壽命。3、工裝夾具:工裝夾具一般是在焊接操作過程中用來固定焊接的工具,尤其是在批量生產(chǎn)中是的設備之一,將直接影響生產(chǎn)效率。4、工作臺:工作臺指的是激光焊接主動作業(yè)臺,是為了讓激光光束能夠按照特定的要求和焊接操作軌跡進行移動,實現(xiàn)自動焊接功能。5、觀察系統(tǒng):激光焊接機一般會配置觀察系統(tǒng),可以對正在進行中的焊接操作進行實時觀察,利于定位與檢驗焊接效果。
激光焊接是一種環(huán)保型的焊接方法,關鍵是厚壁原材料,零件的焊接,可完成焊接,對焊,疊焊,密封性焊等,深長寬比高,焊接厚度小,熱危害區(qū)小形變小,焊接速度更快,焊接整平.美觀大方,焊后無需打磨或只需簡易打磨,焊接質量高,無出氣孔,操作準確,聚焦光斑小,精度等級高,可與自動化設備對接。
手持激光焊接機可用于鈑金、底盤、水箱及配電箱、廚柜、不銹鋼門窗護欄、五金制品、廣告招牌、工藝品、電池組件、鋼制家具、貨架等領域。在材料方面,激光焊接機可用于焊接相同材料的各種金屬板,如鋁板、鐵板、不銹鋼板和銅板。以及鋁銅、不銹鋼銅等多種材料混合焊接。它涵蓋的領域遠遠超過傳統(tǒng)的焊接方法。
激光器是激光焊接設備中的重要部分,主要提供加工所需的光能。對激光器的要求穩(wěn)定、可靠,能長期正常運行。對焊接而言,要求激光器橫模為低階?;蚧#敵龉β剩ㄟB續(xù)激光器)或輸出能量(脈沖激光器)能根據(jù)加工要求進行精密調節(jié)。