陜西焊工培訓考試學校分享激光焊接技術的發展趨勢

市場角度：一方面，器件越來越小，且焊縫復雜;另一方面，器件更大，且是三維的。而激光焊接設備的不斷發展，可同時滿足這兩種要求。

目前，醫學診斷產品持續向小型化方向發展，這就要求焊接技術能夠在較小的空間同時集成數種功能器件。采用其他方法焊接毛細微流結構十分困難，或者根本就不可能，而現在，即使當今廉價的電鏡掃描激光系統都可以焊接這種產品。以前，人們會選擇容易聚焦的Nd：YAG激光器，但該技術成本非常昂貴，且技術不夠靈活。相比之下，光纖激光或光纖耦合二極管激光焊接技術不僅能夠滿足0.1mm的焊縫寬度，且不受焊縫形狀和腔室大小的限制。

如果減小光纖內徑，在實現高速焊接的同時，電鏡掃描激光系統也可焊接較小的焊縫或較大的焊接面積。為了適應器件尺寸的變化趨勢，LPKF公司(樂普科光電公司)已開發出了適合三維焊接的電鏡掃描焊接系統(如圖3所示)，該系統的焦深變化高達80mm，這樣配合使用二極管激光器，可使焊接工件的焊接面積擴大為370mm×370mm，且焊縫寬度小于2mm。目前，該技術已應用于焊接引擎艙或汽車內飾等大型三維汽車部件。 但是，電鏡掃描系統的應用處理存在一定的局限性，像汽車尾燈這樣的復雜三維部件由于側凹或逆向的光束角會阻礙激光的照射，因此必須選擇輪廓焊接方法。而輪廓焊接對工件的要求非常嚴格，且焊接周期長，也限制了其在這方面的應用。 LPKF公司發明了一種復合焊接方法，彌補了輪廓焊接的許多不足，在焊接三維大件產品時具有極大的優勢。該方法利用可彎曲的柔性機械手來引導激光，而夾具所需壓力來自焊接頭。采用的滾輪可產生很大的壓力而不會使工件產生壓痕，而且它對污垢不敏感。更重要的是，該技術將激光和具有較寬光譜的氯素燈一起使用，氯素燈直接對上面的工件進行加熱，同時吸收從下面工件傳來的熱量，形成對工件的整體加熱，這樣相對于常規的焊接方法，工件焊接面的熱傳遞更均勻，而且降低了上面工件的硬度，若存在間隙誤差，也可較早得到處理，進而保證更高更穩定的焊接質量，并同時縮短了焊接時間。由于增添了氯素燈，有效降低了所需激光的功率，相應降低了成本費用。另外，應用復合焊接時，工件的內在殘余應力很小，后續的回火處理可大大簡化甚至不再必要，這對于非結晶熱塑材料具有極大的好處。

除了器件焊縫方面的創新，還出現了很多新材料的組合方法，激光焊接技術也不再局限于硬/硬材料的組合方式。新的激光焊接材料層出不窮，包括熱塑布料、熱塑彈性體以及包裝和醫學導管用的薄片材料等，擴大了激光焊接技術的應用范圍。現在，甚至可以利用激光吸收劑或涂料來實現非結晶塑料的清潔焊接，簡單而又可靠。其他激光源，如CO2激光器的出現為激光焊接技術提供了新的契機，因為其長波光可被任何透明塑料吸收。

從經濟性角度看，二極管激光和工藝技術的創新可確保激光焊接的有效穩定，而且激光器成本的下降也意味著投資成本的降低。更重要的是，通過不斷延長維護間隔和設備的使用壽命，進一步提高了機器的工作時間。

5.鎢極氬弧焊的發展趨勢

1)氬氣能有效地隔絕周圍空氣;它本身又不溶于金屬，不和金屬反應;鎢極氬弧焊過程中電弧還有自動清除工件表面氧化膜的作用。因此，可成功地焊接易氧化，氮化、化學活潑性強的有色金屬、不銹鋼和各種合金。

2)鎢極電弧穩定，即使在很小的焊接電流(