机器人激光焊接

    激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺,其工作原理是:通过特定的方式来激励激光活性介质，使其在谐振腔中往复振荡,从而形成受激辐射光束,当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,在温度达到材料熔点时便可进行焊接。激光焊接可分为热传导焊和深熔焊,前者的热量通过热传递向工件内部扩散,只在焊缝表面产生熔化现象,工件内部没有完全熔透,基本不产生汽化现象,多用于低速薄壁材料的焊接;后者不但完全熔透材料,还使材料汽化,形成大量等离子体,由于热量较大,熔池前端会出现匙孔现象。深熔焊能够彻底焊透工件,且输入能量大、焊接速度快,是目前使用*****的激光焊接模式。激光焊接之所以受到如此高的重视,在于其特有的诸多优点:①采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。②由于激光焊接不需真空环境,因此通过透镜及光纤,可以实现远程控制与自动化生产。③激光具有较大的功率密度,对难焊材料有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。 激光复合焊的优点是：速度快，热变形小，热影响区域小，并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。机器人激光焊接

    焊接速度对焊接过程形式和稳定件的影响不如激光功率和焦点位置那样明显，只有焊接速度太大时，由于热输入过小而出现无法维持稳定深熔焊过程的情况。实际焊接时，应根据焊件对熔深的要求选择稳定深熔焊或稳定热导焊，而要避免模式不稳定焊。（2）在深熔焊范围内，焊接参数对熔深的影响：在稳定深熔焊范围内，激光功率越高，熔深越大，约为0．7次方的关系；而焊接速变越高，熔深越浅。在一定激光功率和焊接速度条件下焦点处于合适位置时熔深较大，偏离这个位置，熔深则下降，甚至变为模式不稳定焊接或稳定热导焊！ 碳纤维激光焊接耐磨必须在操作前打开激光焊接的外循环水开关。

    保护气体的影响，保护气体的主要作用是保护工件在焊接过程中免受氧化；保护聚焦透镜免受金属蒸汽污染和液体熔滴的溅射；驱散高功率激光焊接产生的等离子；冷却工件，减小热影响区。保护气体通常采用氩气或氦气，表观质量要求不高的也可采用氮气。它们产生等离子体的倾向明显不同：氦气因其电离电体高，导热快，在同样条件下，比氩气产生等离子体的倾向小，因而可获得更大的熔深。在一定范围内，随着保护气体流量的增加，抑制等离子体的倾向增大，因而熔深增加，但增至一定范围即趋于平稳。

激光焊接可将入热量降到较低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦较低。不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至较低。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再 导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。其次，工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。激光束可聚焦在很小的区域，可焊 接小型且间隔相近的部件，可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。另外，易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。激光焊接二极管激光器的优势体现在较高的焊缝容差率、非常稳定的熔池等。

单独使用蓝光激光或红外激光都无法在铜的深熔焊中兼顾技术和经济上的优势，这促使Laserline二极管激光**尝试另一种方法。不只是依赖于单一的蓝光或者红外激光，Laserline研发了全新的复合焊。将LDMblue的蓝光二极管激光与传统LDM红外激光通过特殊聚焦镜片整合成一束激光。其中，直径1mm的蓝光光斑中心覆盖有直径0.3mm的红外光斑。当然，两束激光也可根据需求分别使用，在加工同一部件时也可分别使用蓝光及红外激光在焊接过程中，具有高吸收率的蓝光激光首先被用于熔化工件表面，中心的红外激光则用于打开小孔，实现深熔焊。激光焊接作为火箭发动机身部及喷管延伸段焊接方式有众多优势。复合材料激光焊接多少钱

具有高吸收率的蓝光激光首先被用于熔化工件表面，实现激光深熔焊。机器人激光焊接

为了使熔池平稳并稳定整个焊接过程，小孔形成后，蓝光激光依旧保持开启。为了消除铜远高于平均值的热传导率所带来的影响，使用的红外激光的输出功率应高于蓝光激光功率的约2到5倍（取决于工艺要求）。 之前的复合焊接实验中所使用的红外激光功率为1kW到5kW，仍低于基于纯红外激光的铜焊接所使用的功率。而复合焊过程中所需的蓝光功率通常不超过1kW，有时甚至只需500W（焊接更薄的工件），虽然使用500W的纯蓝光焊接不足以实现深熔焊。即使单纯从能量输入的角度考虑，这种加工方式也显然更高效。机器人激光焊接

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