光纖激光焊接機的優(yōu)勢和應(yīng)用
日期：2024/11/22 18:19:19 作者：華馳激光 閱讀數(shù)：513光纖激光器的總體優(yōu)勢如下
優(yōu)點是體積小、重量輕、熔接衰耗小(相比冷接)，操作簡單。
1)光纖本身就是一種導(dǎo)波介質(zhì)，纖芯直徑小，纖內(nèi)容易實現(xiàn)高功率密度，能夠構(gòu)成具有高轉(zhuǎn)換效率、低閾值、高增益、輸出光束質(zhì)量好和線寬窄的激光器;
2)光纖激光器可設(shè)計得小巧靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于系統(tǒng)集成;
3)由于光纖具有很高“表面積/體積”比，散熱好，工作環(huán)境溫度可以跨越-20℃~70℃，無需龐大的水冷系統(tǒng)，使用壽命長，不需要頻繁維護維修。
光纖激光器的焊接應(yīng)用
近幾十年來，光纖激光器在激光行業(yè)大獲成功，且近期的報告都顯示這種增長將繼續(xù)保持良好的趨勢。無論是用于打標(biāo)的低功率光纖激光器，還是用于切割及焊接的高功率光纖激光器都迅速地擴大了市場份額。光纖激光器在工業(yè)激光器最大市場——金屬薄板切割方面，也有望超過CO2激光器
1.中厚板焊接
多年來，焊接研究者一直在探索利用激光焊接厚板，但是嚴格的裝配要求、焊縫力學(xué)性能以及大功率激光器的高成本限制了厚板激光焊的應(yīng)用。與傳統(tǒng)CO2激光焊接工藝相比，光纖激光厚板焊接工藝具有明顯的優(yōu)勢，這主要得益于金屬材料對波長為1070 nm光纖激光的反射系數(shù)更低，特別在焊接鋁、銅等高反射系數(shù)金屬材料時的優(yōu)勢尤其明顯。光纖激光的高亮度特性可以顯著降低焊接過程對焦點位置的敏感性，從而降低了實現(xiàn)高質(zhì)量焊接的難度。另外，光纖激光與電弧復(fù)合焊接厚板能夠顯著降低工件熱變形現(xiàn)象，改善焊縫外觀并增加熔深。
光纖激光深熔焊接中厚板材料時，極高的激光功率和極快的焊接速度，使得材料在極短的時間內(nèi)被加熱、升溫、熔化并發(fā)生劇烈的氣化，焊接區(qū)域溫度梯度的變化、加熱和冷卻速率極快，即焊接熱循環(huán)特性與其他焊接方法和低功率激光焊接不盡相同，使得焊接接頭組織特征和性能都將發(fā)生變化，必將影響焊接結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能及失效行為。
中厚板的光纖激光焊接國內(nèi)外已取得了一定的研究成果，但還處在應(yīng)用初期，焊接過程仍存在較多的問題沒有解決，如焊接過程穩(wěn)定性和缺陷抑制等，仍需開展系統(tǒng)深入的研究。
2.薄板焊接
光纖激光焊接具有高的光束質(zhì)量和焊接效率，較易實現(xiàn)鋼和鋁合金等薄板的焊接，焊接過程穩(wěn)定，且焊接質(zhì)量較好，已在汽車等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。由于薄鋼板激光焊接工藝較為成熟，焊接難度不大。目前，對薄板光纖激光焊接的研究主要集中在對激光反射較大的鋁合金和鈦合金等有色金屬材料上。
與其他類型的激光器相比，光纖激光焊接具有能量更為集中、焊接變形更小和柔性更高等優(yōu)點，與其他熱源進行復(fù)合或填絲能大大降低對接焊時的間隙裕度，減少焊接缺陷，提高接頭性能等，能較好地保證薄板的焊接質(zhì)量。對輕量化要求較高的航空航天領(lǐng)域利用激光焊接輕質(zhì)材料薄板具有更大的優(yōu)勢，其中，鋁合金等薄板材料的光纖激光焊接已成為各國航空界研究的焦點。因此，隨著薄板材料光纖激光焊接技術(shù)的成熟，光纖激光在薄板焊接中的應(yīng)用將會獲得更大的發(fā)展空間。
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