在现代制造业的发展进程中,焊接技术始终占据着至关重要的地位。其中,激光压力焊作为一项新兴的焊接技术,正逐渐展现出其独特的优势和广阔的应用前景。
让我们先来了解一下激光焊接的基本分类。常用的激光熔焊主要分为热导焊和深熔焊。热导焊功率密度较低,常用于薄且小的精密零部件焊接;而深熔焊功率密度高,能够广泛应用于各种金属结构和零部件的焊接制造。
金属对激光的吸收率与波长紧密相关,总体上对红外激光的吸收率普遍较低。不过,在深熔焊过程中,小孔内的多次反射吸收能够显著提高激光能量的吸收率和焊接效率。
接下来,重点探讨激光压力焊。其原理巧妙地利用了金属材料对激光的高反射特性,将激光束入射到V形结构的待焊工件上,通过多次反射把激光能量导向焊接区,使得表层金属加热熔化,再在压力作用下完成焊接。
激光压力焊具有诸多显著特点。它能够根据被焊工件的厚度设计特定的光学系统,把激光束整形为长条形光斑,仅加热熔化表层少量金属。这样一来,大大提高了激光能量的有效利用率,而且焊接速度能达到深熔焊的十倍以上。
在实际焊接中,入射激光的偏振状态和入射角对焊接效果有着显著的影响。通常情况下,采用垂直偏振光较为适宜,但对于像铝、铜这类高反射材料,非偏振光也是可行的选择。
从焊缝成形及微观组织演变规律来看,以激光压力焊接纯铝为例,焊缝搭接界面附近的晶体发生滑移且晶面转动,形成了形变织构。在铝/铜异种金属焊接中,极快的焊接速度以及只加热或微熔金属表面薄层,能够有效抑制金属间化合物的形成,从而使焊缝具备良好的力学性能。
激光压力焊的应用范围十分广泛,可以用于钢管、冲压成形件、波纹复合板等不同结构件的焊接。随着激光器等相关技术的不断发展,中测光科相信激光压力焊必将从实验室走向大规模的实际应用。
激光焊接技术发展势头迅猛,在“中国制造2025”的宏伟进程中,必定会发挥关键作用,其未来的应用前景不可限量。