真空激光焊接

激光焊接具有许多优点:高速,低变形,相对较大的焊接深度等。

但激光焊接也有其局限性。现代激光设备的可用功率限制了可焊接材料的厚度。此外,焊缝质量随着焊接深度的增加而降低,从而导致孔隙和热裂纹的产生,这一现象在高强钢中较为明显。

理念: 两个世界精华的结合

为了进一步提高激光焊接的效果,我们的研究伙伴ISF研究所将激光焊接和电子束焊两个技术领域结合在一起。在实验室实现了高亮度单模激光源与现有电子束焊体系的集成。

从想法到部署

在研发的初期测试中我们面临一些障碍:怎样以最好的方式将激光束耦合到真空中?如何确保真空仓中光学元件不受金属蒸汽的影响?

我们与ISF研究所和工业伙伴共同成功完成了挑战。我们开发出专属的真空仓及保护光学元件的详细解决方案。经过多次集中测试和精细的调试,这一工艺现已经完善并可以投入工业应用。

激光的广泛应用

经过努力,我们研发出真空激光焊接工艺,并使之不再像传统激光焊接一样接受到诸多限制。在非真空条件下非合金钢材通过高性能激光焊接通常可满足约15 mm的焊接深度;而真空条件下使用功率为16 kW的真空固态激光器则可实现60 mm以上的焊接深度。在厚度在50 mm以下薄板上进行单面焊,真空激光焊接可实现无焊缝和根部焊缝。

此外,真空条件能够促进焊接过程中的脱气,从而使焊缝中孔隙被缩小至无法探测的量级。在真空条件下,热裂纹的风险也降到最低。真空激光焊接生成的焊缝与电子束焊的焊缝一样非常窄。

在真空条件下,焊接产生的飞溅明显减少。此外,可以实现亲氧材料如钛、钨在无保护气体下的焊接。同时该工艺对真空技术的要求也比较低,焊接用真空的成本通常不会高于传统激光工艺的保护气体的成本。

比电子束焊更灵活

与电子束焊接相比,真空激光焊接有着显著优点。真空激光焊接对负压的要求极低,使得焊接的灵活性显著提高。 可以应用小型移动的真空仓,仅将焊接的局部位置限制在真空条件中。由于轻微的泄露也在容忍范围之内,焊接局部密封也更容易实现。

真空激光焊接在准备阶段和夹紧技术上也有明显的优势。由于激光辐射不受磁偏转的影响,对大尺寸零件来说,耗时的退磁工序就不再必要。这意味着在真空激光焊接中磁性夹紧装置和感应预热装置可以投入使用。

此外,激光焊接工作时不会发射x射线。因此,真空激光焊接不再需要像电子束焊中那样用铅屏蔽生产过程。真空仓足够为激光辐射提供必要防护。

当然,真空激光焊接也并非在各个方面都超越电子束焊。在对您的具体应用及预期用途进行系统和客观的分析之后,我们才会为您选择最适用的工艺。

投入生产,一切就绪

我们在焊接技术实验室进行了集中和复杂的系列测试。测试结果表明:真空激光焊接技术已经完善并可以投入实际应用。您可充分应用这一先进技术,成为行业技术领先者。

我们很高兴与您合作,为您检测真空激光焊接工艺是否能够满足您的生产需求。随后我们将与设备制造商一起针对您的应用为您单独安装系统,并为您调试至最佳工艺参数。