激光封焊技术研究.pdf

《激光封焊技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1期机电元件Vol．34No．12014年2月ELECTROMECHANICALCOMPONENTSFeb．2014研究与设计激光封焊技术研究王少军,许捷,王瑜(陕西群力电工有限责任公司陕西宝鸡721300)摘要:本文介绍了采用不同类型激光焊机且对其焊接参数进行设置和调整后,对晶体罩继电器进行激光封焊,并通过大量试验,不断优化完善焊接方法,成功摸索出了适用于晶体罩继电器封边的激光封焊工艺。关键词:继电器;激光封焊;工艺Doi:10.3969/j.issn.1000-6133.2014.01.005中图分类号:TN784文献标识码:A文章编号:1

2、000-6133(2014)01-0019-04窄,接头性能优良;残余应力和焊接变形小,可以实1引言现高精度焊接;可对高熔点、高热导率,热敏感材料随着科学技术的发展,激光焊接技术已经非常及非金属进行焊接;焊接速度快,生产率高;具有高成熟,广泛用于国内各行业的生产中。但是,由于度柔性,易于实现自动化。晶体罩密封继电器产品的特殊性,对激光焊接有着3焊接方案很高的要求,即对产品进行口部封焊密封,焊接的熔深很小而密封性要求极高,泄漏率不得大于3.1焊接样本的选定-3310Pa·cm/s。这对产品的封焊技术和参数提出为降低研究的难度,提高研究的效率,我们决

3、了较高的要求,为此进行激光焊接密封工艺的研定在我公司的1/2晶体罩产品(代号:7139)上进行究。试验研究。这种产品为我公司的代表产品,经过了长期生产考验,原封边采用电子束焊接,密封性要2激光焊接工作原理与优点-33求泄漏率小于10Pa·cm/s。这种产品底座为铁激光焊接机是采用激光器产生的波长为镍钴玻璃封接合金;罩子为铜带,长边尺寸为15.1064nm的脉冲激光束经过扩束、反射、聚焦后辐射4mm,短边尺寸为8mm,圆角尺寸为R0.4。零件外被加工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,形图如下:使工件熔化,形成特定的熔池,当熔池冷却后将熔池两侧的

4、金属熔接在一起,从而实现对被加工件的激光焊接。由于经聚焦后的激光束光斑小(0.1~0.2423mm),功率密度高,比电弧焊(5×10~10W/cm)高几个数量级,因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点:加热范围小,焊缝和热影响区图17139产品底座图收稿日期:2013-12-1820机电元件2014年光纤激光焊机,它与脉冲激光焊机最大的不同是激光发生器不同,能够产生连续的激光,焊接时要考虑的参数较少,仅考虑焊接功率、移动速度和焦距,操作简单。我们决定用两种激光焊机按下述参数分别进行产品的试焊。方案一:1、机型:脉冲焊机;2、焊接功率:1.

5、0kW~3.0kW;3、激光发射频率:10Hz~50Hz;4、激光脉宽:3ms;5、重叠度:60%;6、偏焦量:-0.5mm;7、光斑大小:0.4mm;8、吹气种类和流量:氩气,100ml/s。图27139产品罩子图方案二:1、机型:连续激光焊机;2、焊接功率:80W~100W;3、移动速度:10mm/s;4、吹气种类和流量:氩气,100ml/s。4焊接结果4.1脉冲激光焊机焊接结果经过在脉冲激光焊机上试焊,焊接参数和数量见表1。我们按照GJB360A-1996《电子及电气元件试验方法》中方法112密封试验的要求进行了氦质谱检漏和粗检,没有一只合

6、格。图3继电器罩子与底座配合图表1方案一脉冲焊机焊接结果3.2国内激光焊接机焊接现状项目焊接数量氦检粗检焊接参数经查阅资料,国内各继电器厂家普遍采用的脉批次(只)合格数合格数冲激光焊机。焊接时,重点要考虑的参数包括焊接12.8kw,10Hz1000功率、焊接速度、偏焦量、脉冲频率、光斑重叠度等。22.5kw,25Hz1000研究结果表明,电流、脉宽、频率、离焦量对焊接部31.9kw,13Hz1000位成形有很大影响。当焊接电流大时,容易出现焊41.6kw,24Hz1000穿、咬边等缺陷;当脉宽过大时,激光所输出的热量不连续,就如同"海潮"般不稳定

7、;当频率过大时,激51.3kw,35Hz1000光输出能量的密度大,焊缝表面会出现波浪形状的61.0kw,48Hz1000一层一层的很密的"鱼磷"状的焊缝层;反之,当焊4.2光纤连续型焊机焊接结果接电流、脉宽、频率较小时,在焊核表面容易出现未经过在光纤连续型激光焊机上试焊,焊接参数焊透的缺陷,焊接部位强度和韧性较低;当焊接电及焊接数量见表2。同样按照GJB360A-1996《电子流、脉宽、频率配合合理时,焊接部位的强度和塑性及电气元件试验方法》中方法112密封试验的要求分别达到母材的90%和85%。激光焊接过程使用进行了氦质谱检漏和粗检,只有一只

8、样品粗检检测惰性气体氩气来保护熔池,防止熔融状态下的金属合格。氧化效果好,且电离度小,不易形成等离子体。3.3激光焊接初次方案经咨询激光