常用的激光焊接方式有如下幾種:自熔焊接、復(fù)合焊接、激光釬焊、激光填絲焊、掃描式遠(yuǎn)程焊。
一、自熔焊接:是指將高能量強(qiáng)度的激光束直接照射至材料表面,通過激光與材料的相互作用,使材料內(nèi)部熔化,繼而冷卻結(jié)晶形成焊縫。根據(jù)熱力學(xué)機(jī)理的不同,激光自熔焊又可分為激光熱傳導(dǎo)焊和激光深熔焊。熱導(dǎo)焊時材料只是熔化,焊接過程簡單平穩(wěn)、熔深??;深熔焊時材料發(fā)生了熔化、氣化和等離子化等一系過程,并伴有小孔效應(yīng),過程復(fù)雜,具有較大深寬比,是工業(yè)應(yīng)用的主要激光焊接方法。
二、復(fù)合焊接:是指將激光熱源和作為第二熱源的電弧復(fù)合起來作用在同一熔池上的焊接方法。激光電弧復(fù)合焊結(jié)合了激光和電弧的優(yōu)勢,使其既具備一般電弧焊的高適應(yīng)性特點(diǎn),又具備激光焊接的大熔深、高速、低變形的特點(diǎn)。激光電弧復(fù)合焊中所添加的電弧主要有TIG電弧、等離子弧和GMA電弧(即熔化極氣體保護(hù)焊,包括MIG焊和MAG焊)。激光-GMA電弧復(fù)合焊是目前最受業(yè)界矚目,研究和應(yīng)用最廣的一種。
三、
激光釬焊:
激光釬焊的原理:是
激光器發(fā)出的激光束聚焦在焊絲表面上加熱,使焊絲受熱熔化(母材未熔化)潤濕母材,填充接頭間隙,與母材結(jié)合,形成焊縫,實(shí)現(xiàn)良好的連接。
激光釬焊的特點(diǎn):
1.激光釬焊焊接速度快,噪聲小。
2.可精確調(diào)節(jié)和控制熱輸入,熱影響區(qū)和變形小,可以焊接特殊結(jié)構(gòu)。
3.可釬焊幾何形狀復(fù)雜的工件,熱輸入更低,鍍鋅層燒損更少。
4.焊縫成形美觀,質(zhì)量穩(wěn)定,焊后僅需簡單處理甚至無需后處理。
5.通過外光路系統(tǒng)可以使光束改變方向和傳播路徑,因而可以方便的與機(jī)器人連接構(gòu)成柔性加工系統(tǒng)。
6.由于在激光填絲釬焊是被連接件的間隙被滲透,焊縫具有防腐蝕性。當(dāng)采用適當(dāng)?shù)墓に噮?shù),焊縫可不經(jīng)處理進(jìn)行油漆。
四、激光填絲焊:是指在焊縫中預(yù)先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同時填入焊接材料以形成焊接接頭的一種工藝方法。同激光非填絲焊相比激光填絲焊具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以降低對工件坡口加工,裝配的精度要求,提高焊縫成形質(zhì)量,擴(kuò)大激光焊的適用范圍;(2)可以用較小的功率實(shí)現(xiàn)厚板焊接;(3)通過調(diào)節(jié)填絲成分,可以控制焊縫區(qū)域的組織性能。
五、掃描式遠(yuǎn)程焊:遠(yuǎn)程激光焊是指采用高速掃描振鏡頭進(jìn)行長工作距離加工的一種激光焊接方法。其定位精度高、時間短、焊接速度快、效率高;工作距離長,不會與焊裝夾具干涉;光學(xué)鏡片污染少;可定制任意形狀焊縫以優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等。與電阻點(diǎn)焊相比,遠(yuǎn)程激光焊接技術(shù)充分發(fā)揮了單側(cè),非接觸式激光焊接帶來的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,并將其與高速掃描振鏡具有的優(yōu)勢相結(jié)合,大大縮短了焊接時間,提高了總生產(chǎn)效率,可有效用于日益增多的汽車覆蓋件及零部件焊接,如汽車座椅、車身覆蓋件等常用到該工藝。