激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種精密焊接方法。離焦量對焊接質量的影響:激光焊接通常需要一定的離焦量,因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發成孔。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨特的優點,已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。中國的激光焊接處于世界先進水平,具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力,并投入多個國產航空科研項目的原型和產品制造中。 2013年10月,中國焊接獲得了焊接領域學術獎--布魯克獎,中國激光焊接水平得到了世界的肯定。
隨著工業激光產業的快速發展,市場對激光加工技術的要求越來越高,激光技術已從單一應用逐漸轉向多元化應用,激光加工方面不再是單一的切割或者焊接,市場對激光加工要求切割和焊接一體化的需求也越來越多,激光切割和激光焊接的切焊一體化激光加工設備應運而生。電子束焊還有磁偏移和X射線問題,由于電子帶電,會受磁場偏轉影響,故要求電子束焊工件焊前去磁處理。優點(1)可將入熱量降到的需要量,熱影響區金相變化范圍小,且因熱傳導所導致的變形亦;(2)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格,可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用;(3)不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程,機具的耗損及變形皆可降至;(4)激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮;
為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應用這一的焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進行復合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應熱源復合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。中國的激光焊接處于世界先進水平,具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力,并投入多個國產航空科研項目的原型和產品制造中。此外還提出了各種輔助工藝措施,如激光填絲焊(可細分為冷絲焊和熱絲焊)、外加磁場輔助增強激光焊、保護氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。
近幾年,新能源汽車行業發展迅猛,作為一種新型汽車,它有著“不限行”、“不限號”政策支持,同時為響應綠色出行、安全環保的口號,購買新能源汽車的客戶越來越多,在急速增長的市場需求下,為了確保生產、高質量,金屬激光焊接機隨之被廣泛應用在了新能源汽車制造中。如今產品更新換代速度加快,傳統的加工工藝現如今看來,顯然已經開始力不從心。
公開資料顯示,2015年國內銷售新能源整車33.33萬輛,而到了2018年,銷售新能源整車125.6萬輛,3年時間銷量增長了4倍,后續還在不斷增加中。大功率的CO2激光通過小孔效應來解決高反射率的問題,當光斑照射的材料表面熔化時形成小孔,這個充滿蒸氣的小孔猶如一個黑體,幾乎全部吸收入射光線的能量,孔腔內平衡溫度達25000e左右,在幾微秒的時間內,反射率迅速下降。新能源汽車采用的是汽車輕量化技術,該制造技術可以改善燃油經濟性、減少污染物和降低碳排放,而這些優點的實踐完全得益于其中的核心部件鋰離子動力電池。
但做為新型汽車的動力核心部件,鋰離子動力電池的焊接部位多、難度大、精度要求也更高,傳統的焊接工藝已經完全無法適應于鋰離子動力電池加工,而金屬激光焊接機憑借著加工又高質量的優點被各大廠商相繼購買使用。