相較于傳統(tǒng)的焊接技術(shù),激光焊接因其能夠?qū)崿F(xiàn)能量密度的高度集中和可調(diào)控,從而避免了與焊接工件的接觸,同時焊接效率更高,焊縫更窄且強度更高,因此在汽車、船舶、航空航天等裝備制造業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,并不斷向更多材料加工終端領(lǐng)域擴展。今日,筆者恒宇泰將為您呈現(xiàn)我國激光焊接技術(shù)的最新研究進展。
為了更好地應(yīng)對未來制造業(yè)競爭,世界各大制造業(yè)強國相繼提出了制造業(yè)升級換代的國家戰(zhàn)略,其中德國工業(yè)制造4.0和美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)備受矚目。這些國家積極推出了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的新政策,鼓勵制造業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新并提供重點資助,其中激光焊接作為高端裝備技術(shù)的重要組成部分備受關(guān)注。目前,激光焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、航空、船舶及航天等領(lǐng)域,成為我國機械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展方向之一。
隨著激烈的技術(shù)研發(fā)競爭,中國緊抓歷史機遇,提出了“中國制造2025”計劃,其中激光焊接技術(shù)作為一項戰(zhàn)略新興技術(shù),已被列入制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的重要議程中。激光焊作為一種先進工藝,具有高效、節(jié)能環(huán)保、高精度、低成本等優(yōu)勢,因此越來越多的企業(yè)選擇將其用于生產(chǎn)加工中。然而,激光焊接的“產(chǎn)、學(xué)、研”環(huán)節(jié)存在一定的限制和缺陷,例如在某些應(yīng)用場景中,其無法有效地解決氣孔和飛濺等問題,而單一焦點激光焊接作為熱源也無法控制溫度循環(huán)。
為了滿足焊接的實際需求,激光焊接技術(shù)不斷創(chuàng)新,其中Imperial CollegeLondon的W.Steen教授提出了一種創(chuàng)新的思路,即采用激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)。激光-電弧復(fù)合焊作為一種新型焊接方法具有獨特優(yōu)勢,是目前研究熱點之一。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的演進在一定程度上彌合了單一激光焊接的缺陷,從而拓寬了激光焊接的應(yīng)用領(lǐng)域。激光與電弧之間存在著相互耦合作用。通過激光與電弧的相互作用,充分發(fā)揮兩者的長處,有效降低了焊接間隙尺寸的要求,從而減少了焊接過程中出現(xiàn)的裂紋和氣孔,進而有助于提升焊接部位的性能。
到目前為止,激光焊接技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出多種類型,包括熱傳導(dǎo)激光焊、激光深熔焊、激光填絲焊、激光-電弧復(fù)合焊、遠程激光掃描焊以及激光釬焊等,這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)激光焊接焊縫追蹤和高速攝像機對焊縫過程進行實時監(jiān)測等中間過程控制,同時還能夠處理激光焊接缺陷,共同解決激光焊的相關(guān)局限性和不足。