0802班胡志激光焊接应用062

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1、激光焊接应用激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率C02和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钳焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电了行业等领域的应用越來越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制方法的研究。一、激光焊接的质量与特点激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表而，通过激光与金属

2、的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。激光焊接的机理有两种：(1)热传导焊接当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。(2)激光深熔焊当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生人量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件

3、焊接在一起。二、激光焊接的应用领域(1)制造业应用激光拼焊(Ta订oredBlandLaserWelding)技术在国外轿车制造中得到广泛的应用，据统计，2000年全球范围内剪裁坏板激光拼焊生产线超过100条，年产轿车构件拼焊坯板7000万件，并继续以较高速度增长。国内生产的引进车型Passat,Buick,Audi等也采用了一些剪裁坯板结构。日本以C02激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接，在超薄板焊接的研究，如板厚100微米以下的箔片，无法熔焊，但通过有特殊输岀功率波形的YAG激光焊得以成功，显示了激光焊的广阔前途。H本还在壯界上

4、首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆屮蒸气发生器细管的维修等，在国内苏宝蓉等还进行了齿轮的激光焊接技术。(2)粉末冶金领域随着科学技术的不断发展，许多工业技术上对材料特殊要求，应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点，在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料，随着粉末冶金材料的日益发展，它与其它零件的连接问题显得日益突出，使粉末冶金材料的应用受到限制。在八十年代初期，激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域，为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景，如采用粉末冶金材料连接中常用的钎

5、焊的方法焊接金刚石，由于结合强度低，热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落，采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。(1)汽车工业20世纪80年代后期，千瓦级激光成功应用于工业生产，而今激光焊接生产线己人规模出现在汽车制造业，成为汽车制造业突出的成就之一。徳国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃等欧洲的汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等飯金焊接，90年代美国通用、福特和克莱斯勒公司竟相将激光焊接引入汽车制造，尽管起步较晚，但发展很快。意大利菲亚特在大多数钢板组件的焊接装配小采用了激光焊接，日本

6、的日产、本田和丰田汽车公司在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺，高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越來越多，根据美国金属市场统计，至2002年底，激光焊接钢结构的消耗将达到70000t比1998年增加3倍。根据汽车工业批量大、自动化程度高的特点，激光焊接设备向大功率、多路式方向发展。在工艺方面美国Sandia国家实验室与PrattWitney联合进行在激光焊接过程屮添加粉末金属和金属丝的研究，德国不莱梅应用光束技术研究所在使用激光焊接铝合金车身骨架方面进行了大量的研究，认为在焊缝中添加填充余属有助于消除热裂纹，提高

7、焊接速度，解决公差问题，开发的生产线已在弁驰公司的工厂投入生产。(2)电子工业激光焊接在电子工业中，特別是微电子工业中得到了广泛的应用。曲于激光焊接热影响区小加热集中迅速、热应力低，因而止在集成电路和半导体器件壳体的封装屮，显示岀独特的优越性，在真空器件研制屮，激光焊接也得到了应用，如钿聚焦极与不锈钢支持环、快热阴极灯丝组件等。传感器或温控器中的弹性薄壁波纹片其厚度在0.05-0.1mm,采用传统焊接方法难以解决，TTG焊容易焊穿，等离子稳定性差，影响因素多而采用激光焊接效果很好，得到广泛的应用。5、生物医学生物组织的激光焊接始于20世纪70

8、年代,Klink等及jain[13]用激光焊接输卵管和血管的成功焊接及显示出来的优越性，使更多研究者尝试焊接各种生物组织，并推广到其他组织的焊接。有关激光焊接神经方