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激光焊接的广泛应用

作者: 发表时间:2018-12-13 10:40:32浏览量:587

目前激光焊应用领域很广,主要应用于:制造业、粉末冶金领域、汽车工业、电子工业、生物医学、塑料激光焊接、新材料激活激光焊接、航空航天、造船以及其他领域。

    目前激光焊应用领域很广,主要应用于:制造业、粉末冶金领域、汽车工业、电子工业、生物医学、塑料激光焊接、新材料激活激光焊接、航空航天、造船以及其他领域。

  1、制造业的应用

  在国外轿车制造中,激光拼焊(Ta-iloredblandLaserWelding)技术得到了广泛应用,据统计,2000年全球范围内剪裁坯板激光拼焊生产线超过100条,年产轿车构件拼焊坯板7000万件,并继续以较高速度增长。国内生产的引进车型Passat,Buick,Audi等也采用了一些剪裁坯板结构。日本在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸汽发生器细管的维修等,在国内苏宝蓉等还开发了齿轮的激光焊接技术[3]。

  2、粉末冶金领域的应用

  因粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其他零件的连接问题日益突出,使粉末冶金材料的应用受到限制。20世纪80年代初期,激光焊以独特的优点进入粉末冶金加工领域,为其应用开辟了新前景,采用激光焊可提高焊接强度及耐高温性[4]。

  3、汽车工业的应用

  德国大众、奔驰、奥迪,瑞典的沃尔沃等欧洲汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等,20世纪90年代美国通用、福特和克莱斯勒公司竞相将激光焊接引入汽车制造,尽管起步晚,但发展快。意大利菲亚特在大多数钢板组件的焊接装配中采用了激光焊,日本的日产、本田和丰田汽车公司在制造车身覆盖件中都使用了激光焊,高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用越来越多[5]。

  激光焊接还广泛应用到变速箱齿轮、半轴、传动轴、散热器、离合器、发动机排气管、增压器轮轴及底盘等汽车部件的制造,成为汽车零部件制造的标准工艺。应当看到我国一些汽车制造厂家已经在部分新车型中采用激光焊接技术,而且从激光焊接技术本身研究的角度看,我国一些科研院所在一些具有特色的领域取得了特色的成果。随着我国汽车工业的快速发展,一定会在汽车制造领域取得丰硕的成果和广泛的应用。

  4、电子工业的应用

  电子工业,特别是微电子工业中激光焊得到了广泛应用。在集成电路和半导体器件壳体封装中,显示出独特的优越性。真空器件研制中,激光焊也得到了应用。传感器或温控器中的弹性薄壁波纹片其厚度在0.05~0.1mm,采用传统焊接方法难以解决,TIG焊易焊穿,等离子焊稳定性差,影响因素多,而采用激光焊接效果很好,得到了广泛的应用。

  5、生物医学的应用

  生物组织的激光焊始于20世纪70年代,Klink等用激光焊接输卵管和血管的成功显示出了优越性,使更多研究者尝试焊接各种生物组织,并推广到其他组织的焊接。目前,有关激光焊接神经方面,国内外的研究主要集中在激光波长、剂量及其对功能恢复以及激光焊料的选择等方面。激光焊作为一种焊接牙科合金的新技术,经过十余年的设备改进、技术更新,在口腔修复领域的应用逐步增多,日趋成熟。主要应用于钛合金、金合金和镍铬、钴铬合金的焊接,适用于铸造支架、烤瓷冠桥和附着体等的焊接。

    6、塑料激光焊接

  激光焊可应用于绝大部分塑料。激光焊是一项无振动焊接技术,特别适用于鼠标、移动电话、连接器等精密的电子元器件,以及需要以更清洁的方式来熔接的复杂部件,例如含有线路板的塑料制品、医疗设备等。


       7、航空航天工业的应用

  20世纪70年代初,美国在航空、航天工业中即已利用15kW的co2激光器针对飞机制造业中的各种材料、零部件,进行焊接试验及评估工艺的标准化。欧盟国家中,意大利首先于20世纪70年代末从美国引进15kW的CO2激光器,随后由欧盟对航空发动机、航天工业中的各种容器及轻量级结构立项,开展了长达8年的激光焊接应用研究。材料涉及钛合金、镍基、铁基高温合金等。近年来新的应用成果是铝合金飞机机身的制造,用激光焊接技术取代传统的铆钉,从而减轻机身自重、提高强度均近20%,此项技术计划用于空客318、380以及一些无人驾驶飞机的制造。

  8、造船工业的应用

  造船是激光焊应用又一个重要领域。造船的主要工艺是焊接。采用激光焊的优点在于可得到高强度的焊件,从而在设计上减小所用材料的厚度,达到轻重量、高强度的目标。美国经计算得出航空母舰如采用激光焊可减轻重量200t。实际上当前欧洲的一些大型游轮的建造,激光焊的应用达到20%左右,近期目标达到50%。此外,海洋平台、潜艇的结构件还有许多激光焊接的例子。

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