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激光及其复合热源的应用现状

导读: 激光焊接以较高的能量密度和对材料较短的热作用时间,有效减少了焊缝区的冶金损伤、热应力和焊接结构的变形,提高了焊接接头的综合力学性能,焊接效率也大大提高。

  激光焊接以较高的能量密度和对材料较短的热作用时间,有效减少了焊缝区的冶金损伤、热应力和焊接结构的变形,提高了焊接接头的综合力学性能,焊接效率也大大提高。近年来发展中的激光与电弧复合热源,一方面由于电弧稀释等离子体、预热工件并提高了金属对激光的吸收率;另一方面激光可引导电弧,使弧柱的电阻减小,场强降低,提高了电弧的稳定性。因而,改善了激光焊接的工艺适应性,拓展了激光的工业应用范围。以下从新材料、异种材料、接头性能及焊接生产效率等方面提供一些典型的激光应用实例。

  1.各种新材料和高强材料的焊接

  如镁合金、铝合金、钛合金、X52、X70中厚管线钢、高强钢、镍基合金、耐热钢以及复合材料等的焊接。

  2.基于激光的异种金属材料焊接

  黄铜-紫铜、铜-钢、铝-钢等的异种金属材料焊接与传统熔焊方法相比,焊接接头的性能显著提高。

  3.激光焊接高效化的工程应用

  近年来激光焊接在汽车白车身的装焊、中厚板的焊接与切割、镀层管板的切割、管线铺设工程、船舶制造中都取得工业化应用新进展,且运行成本不断下降,对传统加工方法的改进或替代、生产效率与产品品质的大幅提升,构成了对激光加工技术有力的需求驱动。

  近年来推广中的激光远程扫描焊接,所采用的光纤激光器以高光束质量获得快速扫描焊接的高生产效率。其高效率激光厚板焊接、输油气管线激光焊接的新进展,亦从新技术发展的角度体现了高效优质“竞争力”的具体内涵。

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