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激光焊接在各大行業(yè)領(lǐng)域中的應用

2016-8-19 17:35:01

近幾年快速發(fā)展的鋁合金激光焊接技術(shù)將鋁合金應用推廣的更加廣泛，該技術(shù)能夠?qū)煞N熱源的優(yōu)點同時結(jié)合起來，同時又能彌補各自的不足，是一種新型的焊接方法，越來越備受人們的歡迎。

　　1 鋁合金及其焊接的概述

　　鋁和鋁合金都具有非常優(yōu)良的性能，比如比強度高、耐腐蝕性強，在許多的產(chǎn)業(yè)中都具有非常廣泛的應用，尤其在國防工業(yè)、機械等產(chǎn)業(yè)，并且鋁合金屬于有色金屬，在應用的過程中需要進行焊接，所以隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，鋁合金的焊接技術(shù)的研究也越來越深入。因此，激光焊接技術(shù)是科學技術(shù)的一大進步。

　　激光焊接技術(shù)的概述：激光焊接作為一種新型的焊接技術(shù)，焊接熱源直接是激光，既可以避免能源的浪費，又可以大大地提高焊接的效率。同時，激光焊接把機器人或者是數(shù)控機床作為運動系統(tǒng)，減少人員的參與，可以減少勞動力的浪費，提高焊接的效率。激光熱源除了具有可再生性和清潔無污染的優(yōu)點之外，還可以高度的聚焦和良好性能的傳輸，因此可以將能量全部匯聚集中于一點，避免熱量的散失和浪費。所以，激光焊接能夠提高焊接的效率和速度以及焊接的質(zhì)量。因為激光焊接的光束是通過脈沖或者連續(xù)的激光束來實現(xiàn)的，因此當激光束直接照射鋁合金的表面時，能夠把金屬表面的熱量迅速擴散到鋁合金的內(nèi)部，使鋁合金快速的熔化形成一條焊縫，同時在融化后的金屬上形成一種反作用力，最終將熔化的鋁合金表面向下凹陷形成小孔。這個小孔具有強大的功效，可以全部吸收激光光束照射時產(chǎn)生的能量，并同時產(chǎn)生高溫蒸汽，蒸汽壓力與壁層表面的張力形成一種動態(tài)的平衡。

　　1.1 激光焊接的功率

　　激光焊接具有一定的功率，只有當焊接功率達到一定的高度時，才能讓焊接得以穩(wěn)定、持續(xù)的進行，否則焊接只能在鋁合金的表面進行工作，使得鋁合金表面發(fā)生熔化，從而焊接不能成功的進行。激光焊接的功率可以達到將鋁合金表面以及內(nèi)部全部焊接的高度，甚至比此還要高，所以激光焊接鋁合金級可以提高效率和速度以及質(zhì)量。

　　1.2 激光焊接的速度

　　因激光焊接功率高，所以焊接時速度也相應得到提高，焊接的速度不斷提高能夠使得熔深不斷減小，相反，如果速度減慢，就會使鋁合金被過度的焊接甚至被焊接穿透，因此，選擇激光焊接可以降低焊接失敗的比例從而大大降低焊接成本。

　　1.3 激光焊接的優(yōu)勢

　　提高能量密度、提高焊接質(zhì)量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本較低、可以在特殊條件下進行焊接、焊接時對鋁合金其他部位影響小。

　　2 激光焊接在各個領(lǐng)域中的應用

　　2.1 在石油管道中的應用

　　在石油管道中，應用鋁合金管道可以增加管道的口徑、增厚石油管道的管道壁，讓管道能夠在一定時間內(nèi)運輸更多的石油。石油的運輸具有非常高的危險性，如石油發(fā)生泄漏，會造成難以估計的財產(chǎn)損失、人員傷亡以及環(huán)境的污染和地下水的污染，因此鋁合金管道在焊接時一定要特別注意，提高焊接的質(zhì)量，激光焊接在此時就可以發(fā)揮巨大作用，通過激光焊接，可以控制符合焊接的工藝，可以在不用開坡口的前提下進行焊接的操作，焊接時一次成型，焊縫的質(zhì)量高，充分的避免了石油泄漏的風險，提高了石油運輸?shù)陌踩浴?/div>

　　2.2 在汽車制造業(yè)中的應用

　　隨著時代的高速發(fā)展和人們生活水平的日益高速化，出門乘坐汽車已經(jīng)習以為常了，并且人們對于汽車的質(zhì)量要求也越來越高，因此汽車工業(yè)也在不斷地尋找新型的材料和技術(shù) 手段提高汽車的質(zhì)量，激光焊接技術(shù)在汽車工業(yè)中的到了越來越廣泛地應用。美國最先將激光焊接鋁合金技術(shù)引入到汽車制造業(yè)當中來，經(jīng)過一系列的實驗，激光焊接的鋁合金制造出來的汽車，將薄鋁合金激光焊接之后制造成型，不僅大大減輕了車身的重量，而且減少了制造汽車的工序，提高了制作效率，得到了廣大汽車制造業(yè)的歡迎與青睞。

　　2.3 在航空航天工業(yè)中的應用

　　眾所周知，航空航天工業(yè)需要高度精準高度精確的材料進行制造飛機等一系列航天器，并且對于機器本身的重量要求也是非常的嚴苛，用激光焊接的鋁合金制造飛機等機器，能夠使得機身比平時可減輕20％左右，制造成本也得到了大大降低。比如，德國共管的部件生產(chǎn)廠運用激光焊接鋁合金技術(shù)生產(chǎn)出的A350系列飛機的零件取得了巨大的成功
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