激光—MIG 復(fù)合焊接技術(shù).ppt

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1、11Our／Myideas激光—MIG復(fù)合焊接技術(shù)現(xiàn)代車身制造技術(shù)激光焊與電弧焊是兩種不同焊接工藝。Fronius公司開發(fā)的LaserHybrid激光復(fù)合焊技術(shù)是將這兩種焊接技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，從而獲得了優(yōu)良的綜合性能，在改善焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時(shí)，提高了效率/成本比。激光復(fù)合焊應(yīng)用于鋁、非合金、合金及高合金鋼，而激光釬焊則特別適合于電鍍鋼材的焊接2激光—MIG焊接技術(shù)激光—MIG復(fù)合焊接技術(shù)將激光焊接技術(shù)與MIG焊接技術(shù)有機(jī)地結(jié)合為一體，克服了各自的缺點(diǎn)獲得較好的焊接工藝性，并可以獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。激光—MIG復(fù)合

2、焊接是一種有著較大潛力的焊接新方法，具有廣泛的發(fā)展前景。3激光—MIG復(fù)合焊接技術(shù)原理Nd:YAG激光器焊接金屬時(shí)激光束強(qiáng)度可達(dá)106W/cm2，當(dāng)激光到達(dá)材料表面時(shí)，該點(diǎn)的溫度迅速升高到揮發(fā)溫度，并形成揮發(fā)孔，焊縫最明顯的特征是具有很高的深寬比。MIG電弧燃燒能量密度稍高104W/cm2。激光復(fù)合焊的基本原理見圖1。除了電弧向焊接區(qū)輸入能量外，激光也向焊縫金屬輸入熱量激光復(fù)合焊技術(shù)并不是兩種焊接方法依次作用，而是兩種焊接方法同時(shí)作用于焊接區(qū)。激光和電弧在不同程度和形式上影響復(fù)合焊接的性能。4工件溫度是對(duì)于激光能量的吸收是

3、一個(gè)決定性的因素，開始焊接時(shí)需解決表面反射問題，尤其是鋁合金。當(dāng)工件表面達(dá)到揮發(fā)溫度時(shí)，就形成了揮發(fā)孔，這樣幾乎所有的能量就可以傳到工件上。焊接所需要的能量由隨溫度變化的表面吸收率和工件傳導(dǎo)損失的能量來決定。在激光復(fù)合焊時(shí)焊時(shí)，揮發(fā)不僅發(fā)生在工件的表面，同時(shí)也發(fā)生在填充焊絲上，使得更多的金屬揮發(fā)，從而使激光的能量傳輸更加容易5焊縫成形在同樣的熔深前提下，比較激光焊、MIG焊和激光復(fù)合焊三種型式的焊縫成形，激光焊的焊縫有凹陷，MIG焊的焊縫很寬、加強(qiáng)高高。而激光復(fù)合焊有小加強(qiáng)高，送絲速度只需5.5m/min，約是MIG焊11

4、m/min送絲速度的一半6激光—MIG復(fù)合焊接特點(diǎn)：激光—MIG焊接采用激光束和電弧共同工作，焊接速度高，焊接過程穩(wěn)定，熱效率高以及允許更大的焊接裝配間隙。激光—MIG焊的熔池比MIG焊的小，熱影響區(qū)小，大大減少了焊后糾正焊接變形的工作7激光復(fù)合焊接結(jié)合兩者的有點(diǎn)，既能獲得所需要的焊縫形貌，又能在激光焊接速度較高的前提下，充分利用電弧焊接過程穩(wěn)定性。另外，電弧熱的作用使得所需激光焊機(jī)的功率可以相對(duì)減小。8試驗(yàn)采用了15mm厚的A7N01鋁合金測(cè)試MIG焊與激光—MIG焊的效率：9MIG激光—MIG結(jié)果如上圖所示，通過對(duì)比兩

5、種方法的焊接工藝參數(shù)、接頭組織和力學(xué)性能，得到的結(jié)果是激光—MIG復(fù)合焊接接頭常規(guī)力學(xué)性能方面略好于MIG焊；激光—MIG復(fù)合焊接的焊接效率明顯高于MIG焊，且其焊接熱量輸入顯著低于MIG。激光—MIG復(fù)合焊接方法在鋁合金厚板焊接方面具有一定優(yōu)勢(shì)。在汽車工業(yè)中的應(yīng)用以VWPhaeton（輝騰）的車門焊接為例：為了在保證強(qiáng)度的同時(shí)又減輕車門的重量，大眾公司采用沖壓、鑄件和擠壓成形的鋁件。車門的焊縫總長(zhǎng)4980mm,現(xiàn)在的工藝是7條MIG焊縫(總長(zhǎng)380mm)，11條激光焊縫(總長(zhǎng)1030mm)，48條激光-MIG復(fù)合焊縫(總

6、長(zhǎng)3570mm)。10激光—MIG焊接技術(shù)還應(yīng)用于全鋁車身奧迪A8車型的制造其車身測(cè)量具體位置分析如圖所示。整個(gè)車身激光—MIG復(fù)合焊接焊縫長(zhǎng)度共計(jì)4500mm。奧迪公司激光焊接技術(shù)中心的負(fù)責(zé)人Helten先生高度評(píng)價(jià)：“激光與電弧兩種焊接方法復(fù)合可以獲得更好的焊接性能，從生產(chǎn)效率、成本、焊接質(zhì)量及安全性各方面來看，激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)都突破了熱連接工藝的局限”11激光-MIG復(fù)合焊技術(shù)為汽車工業(yè)提供了一種全新的焊接技術(shù)，它具有寬廣的應(yīng)用范圍和高效的特性，同時(shí)減少投資成本、縮短了生產(chǎn)時(shí)間、節(jié)約了生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率，具有更

7、強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，激光復(fù)合焊兩個(gè)電弧相互作用，大幅提高了焊接效率，焊接適用性更廣泛。12結(jié)束語13THANKYOUFORYOURATTENTION!ACKNOWLEDGEMENT:TheprojectissupportedbyEducationResearchFoundationofChina.