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合肥钣金加工浅谈激光焊与船用焊接方法的比较
 

与其他焊接方法相比,激光焊接有其优点和局限性。激光聚焦后,焦斑直径小,且功率密度为106 ~ 108W/平方厘米,这是比焊高几个数量级。比较几种主要焊接方法和激光焊接数据,如表一、二、三

表一。激光焊接与其他焊接方法功率密度对比

焊接方面
电弧焊
等离子体焊
激光(电子束)焊
功率密度(W/cm2
5*102~104
5*102~106
106~108

表二:激光焊与各种焊接方法的比能对比
焊接方法
氧炔焰
手工电弧
氩弧焊
埋弧焊
电子束
激光束
比能/jmm2
2000~5000
300~500
500~1200
100~250
30~50
40~70

表三 激光焊与其他焊接方法项目对比
对比项目
激光焊接
电子束焊接
钨极惰性气体保护焊
融化极气体保护焊
电阻焊
焊接效率
适中
适中
劣势
劣势
优势
大深度比
优势
优势
劣势
劣势
劣势
小热影响区
优势
优势
劣势
劣势
适中
高焊接速率
优势
优势
劣势
优势
劣势
焊缝断面形貌
优势
优势
适中
适中
适中
大气压下施焊
优势
劣势
优势
优势
优势
焊接高反射率材料
劣势
优势
优势
优势
优势
使用填充材料
适中
劣势
优势
优势
劣势
激动加工
优势
劣势
优势
适中
优势
成体
劣势
劣势
优势
优势
优势
操作成本
适中
适中
优势
优势
优势
可靠性
优势
劣势
优势
优势
优势
组装
优势
劣势
劣势
劣势
劣势


与传统的焊接方法相比,激光焊接具有焊接深度宽宽比高、焊接零件精度高、焊接后变形小等优点。一般来说,深宽比可达5:1,最高可达10:1。由于深穿透,在造船过程中无需翻转就能获得良好的焊接接头。同时,焊接坡口角度小,节省填充材料,热影响区小,减少焊接引起的变形,降低焊接校正处理;焊接速度,通常为1m/min,甚至达到每分钟几米;不受电磁干扰、可焊接难以接近的地方,对非接触式遥控焊接的实施,具有很大的灵活性。激光束在时间和空间上容易实现分束,可以同时处理多波束和多任务处理,为更精确、更微型的船舶零件焊接提供了条件。造船材料的选择范围扩大,激光焊接易于实现同一或异种金属的焊接。与单激光器相比,激光复合焊接可降低30~40%激光输出功率,降低工件加工精度,并通过充型控制熔池冶金过程。


当然,激光焊接也有一定的局限性,包括以下两点:要求“三高”,即工件加工精度高、工件装配精度和定位精度、夹具控制精度。激光聚焦后光斑尺寸小,焊缝窄,如果有一个“高”不能满足要求,很容易引起焊接缺陷。激光及相关系统成本高,一次性投资大,加工空间相对较大。


官方网站:http://www.hfzbjg.com/


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