一汽-大众生产的全系车型在顶盖与车身拼接时均采用了激光钎焊连接工艺,相比于普通点焊,激光钎焊后的车身不仅外表美观而且强度更高。激光钎焊到底是一种怎样的神奇连接工艺,本文带你一探究竟。
一、激光的特性
激光(LASER:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)在自然界中并不存在,由自然光通过诱导放出实现光能增幅而产生。与自然光相比,激光具有四项特性:单色性、相干性、平行性、能量高度集中。
1. 单色性
可见光的波长介于0.4-0.7um之间,光谱较宽,激光的波长为特定值。
2. 相干性
每个光子的运动状态(频率、相位、偏振态、传播方向)都相同.因而是最好的相干光源
3. 平行性
激光平行性好,发散小。自然光从地球发射到月球,会形成一个直径2000KM的光斑,而同样的激光形成的光斑直径仅有2KM。
4. 能量高度集中
普通光经过凸透镜聚焦后会形成多个焦点,而激光由于其单波长以及相干性,经过聚焦后形成单一焦点,所以激光聚焦后的能量更加集中,能量密度更高。日光能量密度大约1.4mW/mm2,激光能量密度大约100KW/mm2。
二、激光钎焊原理
以激光作热源,利用熔点比母材低的材料作填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接。焊接过程中母材不发生熔化。
三、激光钎焊关键参数
功率密度:功率密度是激光焊接中最关键的参数之一,它表示光斑内单位面积内光能的分布。
离焦量:激光焦点处光斑中心与焊缝间的距离
光斑直径:与焊丝直径相匹配与工件表面的相对距离
送丝速度:根据板厚和焊接速度确定
钎焊速度:受激光功率的制约以及机器人及激光镜头性能的影响
四、激光钎焊优点
优点
1
热量集中,热影响区小,变形小,表面美观
2
焊接强度高,约为点焊的1.5倍
3
焊接速度快,约为电焊的1.5-2倍
4
非接触,可见即可焊
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