在汽車(chē)工業(yè)中,焊接是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),采用恰當(dāng)?shù)暮附臃绞骄哂锌梢蕴岣哕?chē)身抗碰撞能力,降低車(chē)身的重量、造車(chē)成本和油耗以及簡(jiǎn)化總裝工序等優(yōu)勢(shì)。電阻栓焊是當(dāng)今最普遍的焊接方式之一,但是專(zhuān)家預(yù)言在未來(lái)的5~10年中這種方式將被淘汰,而金屬填充保護(hù)氣焊也將失去其以往的重要性,與之相反,激光焊接成為熱門(mén)話題。對(duì)于已被使用數(shù)年的傳統(tǒng)焊接工藝來(lái)說(shuō),很難再對(duì)其工藝過(guò)程、焊接速度和質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn);但對(duì)于激光拼焊來(lái)說(shuō),卻有著極大的提升空間。
0/Wo":R: G>fJ)A 激光焊接
235wl ]jL`*tI\S 1、過(guò)程及必要設(shè)施
-8r9DS-/W q[w.[] 激光(產(chǎn)生于被刺激的輻射放射物的光的放大作用)是一種特殊性質(zhì)的光,單色并且連貫,因此可以將光集中于要做鋼融解的一個(gè)微小斑點(diǎn)上。要?jiǎng)?chuàng)造激光輻射,就需要激光媒介。在將能量從外向內(nèi)轉(zhuǎn)入到這個(gè)媒介中的同時(shí),可以產(chǎn)生被刺激的分子。在諧振器中這束單色光將在兩個(gè)鏡子之間反射,由反射產(chǎn)生出時(shí)間和空間凝聚的光子,其中一個(gè)部分透明的鏡子能將這條射線反射出這臺(tái)諧振器。
p|b&hgA MVpk/S%W 針對(duì)大功率應(yīng)用的重要激光器有兩種:二氧化碳激光器和釹:釔鋁石榴石激光器。二氧化碳激光器是氣體激光,即為產(chǎn)生出激光輻射所使用的媒介是氣體,刺激過(guò)程就是放電過(guò)程,二氧化碳激光的波長(zhǎng)為10.6mm。釹:釔鋁石榴石激光器是固體激光,激光放射媒介是釹原子在氧化鋁中的點(diǎn)陣。由于激光放射原子的密度比較高, 因此固體激光的大小比氣體激光要小,釹:釔鋁石榴石激光的波長(zhǎng)為1064nm,是二氧化碳激光的十分之一。
ZT;:Hxv0N O-ZB4hN8 二氧化碳激光是現(xiàn)在比較強(qiáng)有力的激光,但釹:釔鋁石榴石激光的操控系統(tǒng)極具優(yōu)勢(shì)。由于二氧化碳激光的波長(zhǎng)為10.6mm,所以必須要安裝一個(gè)“陡坡”裝置,這就限制了可能的運(yùn)動(dòng)方式。而釹:釔鋁石榴石激光的輻射可以用靈活的纖維質(zhì)光學(xué)波導(dǎo)進(jìn)行引導(dǎo),因此可以允許激光發(fā)射頭進(jìn)行自由移動(dòng)。
Ie%twc \x_fP;ma=_ 2、優(yōu)勢(shì)及要求
&J~%Nt 9O/l{ 激光焊接最重要的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⒎浅8叩哪芰烤劢褂谝稽c(diǎn),激光束打在兩個(gè)要焊接部分的邊緣,輸入能量把金屬加熱并將其融化。在激光束作用以后,溶化的材料將迅速冷卻。在這個(gè)過(guò)程中,有一小部分的數(shù)量將進(jìn)入被焊接的零件中。在焊接減少熱變形的同時(shí),也減少了輸入的熱能量。減少因熱量影響的變形,并增加對(duì)準(zhǔn)確性的糾正,可以節(jié)省大量金錢(qián)和時(shí)間。
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