4.20-激光填絲焊接講解

1、12/20/2021激光激光填絲填絲焊焊接接課程名稱：激光焊接工藝實踐課程名稱：激光焊接工藝實踐承擔單位：浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院承擔單位：浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院12/20/20211.1.教學目標教學目標 了解激光填絲焊接的工藝特點，掌握激光填絲焊接的主了解激光填絲焊接的工藝特點，掌握激光填絲焊接的主要參數(shù)及其對焊接過程和質(zhì)量的影響。要參數(shù)及其對焊接過程和質(zhì)量的影響。12/20/20212. 2. 激光填絲焊接工藝介紹激光填絲焊接工藝介紹2.1 2.1 激光填絲焊接的特點激光填絲焊接的特點圖1 激光填絲焊示意圖激光填絲焊接是指在焊縫中預(yù)先填入特定激光填絲焊接是指在焊縫中預(yù)先填入特定焊接材料后，用激

2、光照射熔化或在激光照焊接材料后，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射的同時填入焊接材料以形成焊接接頭的方法。方法。 與非填絲焊接相比，激光填絲焊接具有以與非填絲焊接相比，激光填絲焊接具有以下優(yōu)點：下優(yōu)點：(1)避免了對工件加工、裝配要求過于嚴格避免了對工件加工、裝配要求過于嚴格的問題；的問題；(2)可實現(xiàn)用較小功率焊接較厚、較大的零可實現(xiàn)用較小功率焊接較厚、較大的零件；件；(3)更重要的是可以通過改變填絲材料的成更重要的是可以通過改變填絲材料的成分來改變或控制焊縫金屬的成分、組織和分來改變或控制焊縫金屬的成分、組織和性能。性能。 如圖如圖1所示。所示。12/20/20

3、212.2 2.2 激光填絲焊接的參數(shù)激光填絲焊接的參數(shù) 與傳統(tǒng)非填絲焊相比，激光填絲焊工藝過程中的主要影響參數(shù)除了激光功率，與傳統(tǒng)非填絲焊相比，激光填絲焊工藝過程中的主要影響參數(shù)除了激光功率，焊接速度，保護氣體類型、流量和施加的角度，材料吸收率，光斑直徑和離焦量焊接速度，保護氣體類型、流量和施加的角度，材料吸收率，光斑直徑和離焦量等因素外，送絲速度對焊接過程有重要影響。等因素外，送絲速度對焊接過程有重要影響。 研究表明，當送絲速度提高時，焊絲吸收的激光能量會減少，反射的激光能量研究表明，當送絲速度提高時，焊絲吸收的激光能量會減少，反射的激光能量會增加。這是因為液態(tài)金屬的吸光率比固態(tài)金屬的大，

4、高溫金屬的吸光率比低溫會增加。這是因為液態(tài)金屬的吸光率比固態(tài)金屬的大，高溫金屬的吸光率比低溫金屬的大。隨著送絲速度的加快，單位長度焊絲吸收的激光功率減少，焊絲溫度金屬的大。隨著送絲速度的加快，單位長度焊絲吸收的激光功率減少，焊絲溫度降低，焊絲吸收激光能量進一步降低，焊絲的熔化率下降。降低，焊絲吸收激光能量進一步降低，焊絲的熔化率下降。 事實上，對于激光填絲焊，焊接速度與送絲速度是密切相關(guān)的，當焊接速度一事實上，對于激光填絲焊，焊接速度與送絲速度是密切相關(guān)的，當焊接速度一定時，根據(jù)間隙量的大小確定送絲速度。與自熔焊相比，激光填絲焊的焊接速度定時，根據(jù)間隙量的大小確定送絲速度。與自熔焊相比，激光填

5、絲焊的焊接速度調(diào)整范圍有限。調(diào)整范圍有限。12/20/2021 在無填充焊料的激光焊接中，焊縫的成分僅取決于母材的成分，很難按照實在無填充焊料的激光焊接中，焊縫的成分僅取決于母材的成分，很難按照實際需要進行調(diào)整。若采用填充焊料激光焊接，既應(yīng)用了激光焊接這一先進制造技際需要進行調(diào)整。若采用填充焊料激光焊接，既應(yīng)用了激光焊接這一先進制造技術(shù)的加工優(yōu)點，又可以通過調(diào)整填充焊料的成分來改善焊縫的組織性能、防止缺術(shù)的加工優(yōu)點，又可以通過調(diào)整填充焊料的成分來改善焊縫的組織性能、防止缺陷的產(chǎn)生，滿足設(shè)計及工藝要求。陷的產(chǎn)生，滿足設(shè)計及工藝要求。 利用中、小功率激光進行微型結(jié)構(gòu)件的填絲激光焊接，是確保焊接接頭

6、質(zhì)量、利用中、小功率激光進行微型結(jié)構(gòu)件的填絲激光焊接，是確保焊接接頭質(zhì)量、接頭性能、幾何形狀及尺寸精度的最佳焊接方案。該技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、降低接頭性能、幾何形狀及尺寸精度的最佳焊接方案。該技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、改進結(jié)構(gòu)的氣、油密封性能以及保證結(jié)構(gòu)承力等方面較其它焊接更具生產(chǎn)成本、改進結(jié)構(gòu)的氣、油密封性能以及保證結(jié)構(gòu)承力等方面較其它焊接更具優(yōu)越性。優(yōu)越性。插入視頻：宏觀部分 德國AlphaLaser光纖激光焊接切割焊補設(shè)備（注意只使用固體激光焊接部分視頻，以下為視頻字幕）12/20/2021一般來說：一般來說：(1)利用較小功率脈沖利用較小功率脈沖YAG激光進行填絲焊接，能夠形成較

7、好的焊接接頭；激光進行填絲焊接，能夠形成較好的焊接接頭； (2)在熱導焊模式下，手動控制焊接可以獲得較為均勻的焊接接頭，在熱導焊模式下，手動控制焊接可以獲得較為均勻的焊接接頭， 這對于加工尺這對于加工尺寸一致性較差的微型結(jié)構(gòu)件的填絲焊接是一個更可行、更具操控性的方法；寸一致性較差的微型結(jié)構(gòu)件的填絲焊接是一個更可行、更具操控性的方法；（3）利用較小功率的激光器，采用激光填絲焊接技術(shù)，配合激光深熔焊接工藝）利用較小功率的激光器，采用激光填絲焊接技術(shù)，配合激光深熔焊接工藝可實現(xiàn)厚板的焊接，焊縫逐層形成每次無須達到很大的熔深。這對于激光焊接技可實現(xiàn)厚板的焊接，焊縫逐層形成每次無須達到很大的熔深。這對于

8、激光焊接技術(shù)的推廣具有較大的現(xiàn)實意義。術(shù)的推廣具有較大的現(xiàn)實意義。 國外激光焊接技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用路線一般為：無填料中、小功率激光焊接技術(shù)國外激光焊接技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用路線一般為：無填料中、小功率激光焊接技術(shù)研究研究無填料大功率激光焊接技術(shù)研究無填料大功率激光焊接技術(shù)研究填料大功率激光焊接技術(shù)研究填料大功率激光焊接技術(shù)研究填料中、填料中、小功率激光焊接技術(shù)研究，可見，重視小功率激光填絲焊接工藝的研究和應(yīng)用是小功率激光焊接技術(shù)研究，可見，重視小功率激光填絲焊接工藝的研究和應(yīng)用是激光焊接發(fā)展的趨勢之一。激光焊接發(fā)展的趨勢之一。12/20/20213. 3. 小結(jié)小結(jié) 本次課介紹了激光填絲焊接工藝的特點和主要參數(shù)，特本次課介紹了激光填絲焊接工藝的特點和主要參數(shù)，特別是送絲速度對焊接過程的影響，指出了中小功率激光填絲別是送絲速度對焊接過程的影響，指出了中小功率激光填絲焊在實際應(yīng)用中的重要意義。焊在實際應(yīng)用中的重要意義。12/20/20214. 4. 作業(yè)思考題作業(yè)