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激光焊接機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域以及相比傳統(tǒng)的焊接機(jī)優(yōu)缺點(diǎn) 

激光焊接機(jī)是一種常用的焊接設(shè)備，主要利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)局部加熱，被廣泛用于多個(gè)行業(yè)中。

一、激光焊接機(jī)應(yīng)用的范圍

制造業(yè)

激光拼焊技術(shù)在國外轎車制造中得到廣泛應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)2000年全球范圍內(nèi)剪裁坯板激光拼焊生產(chǎn)線超過100條，年產(chǎn)轎車構(gòu)件拼焊坯板7000萬件，并繼續(xù)以較高速度增長。國內(nèi)生產(chǎn)引進(jìn)車型也采用一些剪裁坯板結(jié)構(gòu)。日本以CO2激光焊代替閃光對(duì)焊進(jìn)行制鋼業(yè)軋鋼卷材的連接，在超薄板焊接的研究，如板厚100微米以下的箔片，無法熔焊，但通過有特殊輸出功率波形的YAG激光焊得以成功，顯示激光焊的廣闊前途。日本還在世界上首次成功開發(fā)將YAG激光焊用于核反應(yīng)堆中蒸氣發(fā)生器細(xì)管的維修等，在國內(nèi)還進(jìn)行齒輪激光焊接技術(shù)。

激光點(diǎn)焊機(jī)

粉末冶金

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多工業(yè)技術(shù)上對(duì)材料特殊要求，應(yīng)用冶鑄方法制造的材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域如汽車、飛機(jī)、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，使粉末冶金材料的應(yīng)用受到限制。在八十年代初期，激光焊以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入粉末冶金材料加工領(lǐng)域，為粉末冶金材料的應(yīng)用開辟了新的前景，如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊的方法焊接金剛石，由于結(jié)合強(qiáng)度低，熱影響區(qū)寬特別是不能適應(yīng)高溫及強(qiáng)度要求高而引起釬料熔化脫落，采用激光焊接可以提高焊接強(qiáng)度以及耐高溫性能。

鐳射點(diǎn)焊機(jī)

汽車工業(yè)

20世紀(jì)80年代后期，千瓦級(jí)激光成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，而今激光焊接生產(chǎn)線已大規(guī)模出現(xiàn)在汽車制造業(yè)，成為汽車制造業(yè)突出的成就之一。歐洲的汽車制造廠早在20世紀(jì)80年代就率先采用激光焊接車頂、車身、側(cè)框等鈑金焊接，90年代美國竟相將激光焊接引入汽車制造，盡管起步較晚，但發(fā)展很快。意大利在大多數(shù)鋼板組件的焊接裝配中采用了激光焊接，日本在制造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝，高強(qiáng)鋼激光焊接裝配件因其性能優(yōu)良在汽車車身制造中使用得越來越多，根據(jù)美國金屬市場統(tǒng)計(jì)，至2002年底，激光焊接鋼結(jié)構(gòu)的消耗將達(dá)到70000t比1998年增加3倍。根據(jù)汽車工業(yè)批量大、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，激光焊接設(shè)備向大功率、多路式方向發(fā)展。在工藝方面美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室與PrattWitney聯(lián)合進(jìn)行在激光焊接過程中添加粉末金屬和金屬絲的研究，德國不萊梅應(yīng)用光束技術(shù)研究所在使用激光焊接鋁合金車身骨架方面進(jìn)行了大量的研究，認(rèn)為在焊縫中添加填充余屬有助于消除熱裂紋，提高焊接速度，解決公差問題，開發(fā)的生產(chǎn)線已在工廠投入生產(chǎn)。

吊臂式模具燒焊機(jī)

電子工業(yè)

激光焊接在電子工業(yè)中，特別是微電子工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于激光焊接熱影響區(qū)小、加熱集中迅速、熱應(yīng)力低，因而正在集成電路和半導(dǎo)體器件殼體的封裝中，顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性，在真空器件研制中，激光焊接也得到了應(yīng)用，如鉬聚焦極與不銹鋼支持環(huán)、快熱陰極燈絲組件等。傳感器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05-0.1mm，采用傳統(tǒng)焊接方法難以解決，TIG焊容易焊穿，等離子穩(wěn)定性差，影響因素多而采用激光焊接效果很好，得到廣泛的應(yīng)用。

模具激光焊接機(jī)

生物醫(yī)學(xué)

生物組織的激光焊接始于20世紀(jì)70年代，用激光焊接輸卵管和血管的成功焊接及顯示出來的優(yōu)越性，使更多研究者嘗試焊接各種生物組織，并推廣到其他組織的焊接。有關(guān)激光焊接神經(jīng)方面國內(nèi)外的研究主要集中在激光波長、劑量及其對(duì)功能恢復(fù)以及激光焊料的選擇等方面的研究，劉銅軍進(jìn)行了激光焊接小血管及皮膚等基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上又對(duì)大白鼠膽總管進(jìn)行了焊接研究。激光焊接方法與傳統(tǒng)的縫合方法比較，激光焊接具有吻合速度快，愈合過程中沒有異物反應(yīng)，保持焊接部位的機(jī)械性質(zhì)，被修復(fù)組織按其原生物力學(xué)性狀生長等優(yōu)點(diǎn)將在以后的生物醫(yī)學(xué)中得到更廣泛的應(yīng)用。

能量反饋光纖傳輸激光焊接機(jī)

其他領(lǐng)域

在其他行業(yè)中，激光焊接也逐漸增加特別是在特種材料焊接中國內(nèi)進(jìn)行了許多研究，如對(duì)BT20鈦合金、HEl30合金、Li-ion電池等激光焊接，德國開發(fā)出了一種用于平板玻璃的激光焊接新技術(shù)。

二、激光焊接機(jī)的缺點(diǎn)    

激光焊接機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：  

1、激光焊接機(jī)屬非接觸式焊接機(jī)，作業(yè)過程不需加壓，焊接機(jī)速度快、功效高、深度大、殘余應(yīng)力和變形小，能在室溫或特殊條件下(如封閉的空間)進(jìn)行焊接機(jī)，焊接機(jī)設(shè)備裝置簡單，不產(chǎn)生X射線。  

2、可焊接機(jī)如高熔點(diǎn)金屬的難熔材料，甚至可用于如陶瓷、有機(jī)玻璃等非金屬材料的焊接機(jī)，對(duì)異形材料施焊，效果良好，且具有很大的靈活性，可對(duì)于焊接機(jī)難以接近的部位施行非接觸遠(yuǎn)距離焊接機(jī)。  

3、激光束經(jīng)聚焦可獲得很小的光斑，由于不受磁場影響且能精確定位，因此，可進(jìn)行微型焊接機(jī)，適用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。  

4、激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光，可以切換裝置將激光束傳送舉多個(gè)工作站，因此，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工，為更精密的焊接機(jī)提供了條件。  

5、激光焊接機(jī)因?qū)贌o接觸加工，沒有工具損耗和工具調(diào)換等問題，同時(shí)，其不需使用電極，因此沒有電極污染或受損的顧慮，且易于以自動(dòng)化進(jìn)行高速焊接機(jī)亦可以數(shù)位或電腦控制。

激光焊接機(jī)與傳統(tǒng)的焊接機(jī)技術(shù)對(duì)比激光焊接機(jī)也存在著一定的局限性：  

1.激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，一次性設(shè)備投資較大。  

2.在焊接機(jī)過程中，要求焊接機(jī)裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。  

3.焊接機(jī)厚度比電子束焊小，焊接一些高反射率的金屬還比較困難。