六種
激光復(fù)合焊接技術(shù):
1. 高頻感應(yīng)混合焊接技術(shù):電磁感應(yīng)是一種依靠工件內(nèi)部產(chǎn)生的渦流阻力熱進(jìn)行加熱的方法。與激光一樣,它屬于非接觸式環(huán)保加熱。加熱速度快,可實(shí)現(xiàn)加熱面積和深度的精確控制。特別適用于自動材料加工,在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
2. 電弧混合焊接技術(shù):英國學(xué)者Steen早在20世紀(jì)80年代就提出了電弧混合熱源焊接方法,但此后很長一段時間內(nèi),科學(xué)家和技術(shù)人員都沒有對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究和開發(fā)。近年來,研究人員將注意力轉(zhuǎn)向了這一技術(shù),試圖將激光和電弧的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,達(dá)到最佳組合。
3.混合焊接:TIG混合焊接激光與TIG混合焊接具有以下特點(diǎn):利用電弧增強(qiáng)激光作用,可以用低功率激光代替高功率激光焊接金屬材料;2. 薄件焊接時高速焊接;3.提高焊深,改善焊縫形成,獲得高質(zhì)量的焊接接頭;4. 可降低母材端部接口的精度要求。如CO2激光功率0.8KW, TIG電弧電流90A,焊接速度2m/min時,5KW CO2激光焊機(jī)的焊接能力可以等效。當(dāng)5KW CO2激光束與300A TIG電弧結(jié)合焊接速度為0.5-5m/min時,得到的穿透量是單獨(dú)使用5KW CO2激光束穿透量的1.3-1.6倍。
4. 復(fù)合等離子弧焊:激光等離子弧是同軸的,等離子弧由環(huán)形電極產(chǎn)生,激光束通過等離子弧的中部。等離子弧的主要功能有兩個:為激光焊接提供額外的能量,提高焊接速度,進(jìn)而提高整個焊接過程的效率;2. 在激光周圍,等離子弧可以產(chǎn)生熱處理。因此,延長冷卻時間降低了淬火敏感性和殘余應(yīng)力,提高了焊縫組織性能。
5.混合焊接:最近的研究表明,激光-MIG混合熱源焊接在板材焊接中具有明顯的優(yōu)勢。該焊接方法通過調(diào)節(jié)電弧與激光的相對位置,可以有效地提高焊接適應(yīng)性,提高對大間隙的適應(yīng)性,改善焊縫成形。同時,輸入的電弧能量可以調(diào)節(jié)冷卻速率,改善組織。在激光和電弧的相互作用下,焊接過程更加穩(wěn)定,焊接速度隨著熔深的增加而增加。焊接時熱輸入相對較小,即焊后變形和焊接殘余應(yīng)力相對較小,可以減少焊接夾緊、定位、焊后矯治等時間。此外,該方法的顯著特點(diǎn)是可以更穩(wěn)定地填充焊絲,從而更容易改善焊縫的冶金性能和微觀組織。
6. 雙激光束焊接工藝:在激光焊接過程中,由于激光功率密度大,使基體金屬迅速加熱、熔化、汽化,產(chǎn)生高溫金屬蒸汽。在高功率密度激光的連續(xù)作用下,容易產(chǎn)生等離子體云,這不僅降低了激光的吸收,而且使焊接過程不穩(wěn)定。如果大的深穿透孔形成后,激光功率密度降低,形成的大的深穿透孔吸收更多的激光,則激光對金屬蒸氣的影響減小,等離子體云可以減小或消失。因此,采用一種高峰值功率脈沖激光器和一種連續(xù)激光器或兩種不同脈沖寬度、重復(fù)頻率和峰值功率的脈沖激光器焊接工件。在焊接過程中,兩束激光共同照射工件,周期性地形成較大的深穿透孔,然后及時停止一束激光的照射,等離子體云可以非常小,也可以非常小??商岣呒す饽芰康奈蘸屠?,增加焊接穿透性,提高焊接能力。
7.激光混合焊接是近年來最具吸引力的焊接技術(shù)之一。重點(diǎn)研究焊接變形預(yù)測與控制技術(shù)、焊接過程控制技術(shù)、空間輪廓自動焊縫跟蹤技術(shù)、在線焊接質(zhì)量檢測技術(shù)等。