它用来焊接薄金属件,在两个电极间夹紧被焊工件通过大的电流熔化电极接触的表面,即通过工件电阻发热来实施焊接。工件易变形,电阻焊通过接头两边焊合,而激光焊只从单边进行,电阻焊所用电极需经常维护以清除氧化物和从工件粘连着的金属,激光焊接薄金属搭接接头时并不接触工件,再者光束还可进入常规焊难以焊及的区域,焊接速度快。
提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制,以及优良的动感性,也是我们着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态,能探测焊缝坡开头、温度场、熔池状态、熔透情况,适时提供焊接规范参数的焊机,并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变辊实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年,将是焊接行业飞速发展的有利时期。我们广大焊接工作者任重而道远,务必树立知难而上的决心。抓住机遇,为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及系统的研究。
20世纪90年代,我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标,已经在职各行业的科技发展中付诸实施,在发展焊接生产自动化,研究和开发焊接生产线及柔性制造技术,发展应用计算机辅助设计与制造;药芯焊丝由2%增长到20%;埋弧焊焊材也将在10%的水平上继续增长。其中药芯焊丝的增长幅度明显加大,在未来20年内会超过实芯焊丝,终将成为焊接中心的主导产品。
在20世界70年代以前,由于高功率连续波形(CW)激光器尚未开发出来,所以研究集中在脉冲激光焊接(PW)上。早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器,1ms脉冲典型的峰值输出功率Pm为5KW左右,脉冲能量为1~5J,脉冲频率就小于等于1赫兹。当时虽然能够活的较高的脉冲能量,但这些激光器的平均输出功率P却相当低,这主要是由激光器很低的工作效率和发光物质的受激性状决定。激光器由于具有较高的平均功率,在它出现之后很快就成为点焊和缝焊的优选设备,其焊接过程是通过焊点搭接而进行的,直到1KW以上的连续功率波形激光器诞生以后具有真正意义的激光缝焊才得以实现。
激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率,成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。
激光焊接方法与传统的缝合方法比较,激光焊接具有吻合速度快,愈合过程中没有异物反应,保持焊接部位的机械性质,被修复组织按其原生物力学性状生长等优点将在以后的生物医学中得到更广泛的应用。
随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于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,它与其它零件的连接问题显得日益,使粉末冶金材料的应用受到限制。
功率密度是激光加工中关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。