激光焊(世界顶级流水线，航天级飞行激光焊)

Posted 2023-06-01

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激光焊(世界顶级流水线，航天级飞行激光焊)

激光飞行焊接技术是近年来出现在国内外市场上一种新型高效焊接技术，相对于传统的激光焊接工艺技术，激光飞行焊接核实通过使用机器人控制激光进行扫描焊接的一种新型工艺，针对多点焊接能够极大提高生产效率。激光飞行焊接扫描头可以从500mm以外的位置进行激光焊接，在不移动扫描头的情况下，通过扫描镜的运动，可以进行类似光扫描的焊接。此种焊接方式速度快、移动位置精度高，因其扫描头本身的高速焊接以及外在空间的凌空感，所以取名为“飞行焊”。

什么是激光飞行焊接系统

激光飞行焊系统由激光器、实时触发器、机器人、扫描头（PFO）、光纤等部分组成，通过光纤传输的固态激光器位于远处的激光器房，它是提供焊接能量的源动力。扫描头位于激光器光纤光缆端部，将激光焦点精确定位到将要焊接工件的中央。扫描头内部的两个扫描镜引导光束通过平常镜头将光束聚焦到普通的聚焦平面，焊接范围一般为一定尺寸椭圆内。此外，扫描头还配有一个电动镜头，可以沿着Z轴方向上下移动聚焦平面。

与传统的激光焊接有什么区别？

激光飞行焊接与传统的激光焊接主要区别是激光束定位方法不一样，激光飞行焊接技术通过激光束入射到扫描镜的X，Y轴两个反射镜上，计算机控制反射镜的角度，实现激光束的任意偏转。通过负透镜的线性移动，使焦点位置在Z方向上产生一定的调节范围，通过具有一定功率密度的激光聚焦在待加工工件表面的不同位置实现焊接连接。

激光飞行焊接在各行的应用

在航天航空领域，激光技术有着重要的推动作用。不管是“天空一号”目标飞行器，还是之前的“神州七号”宇宙飞船、“嫦娥奔月”计划、“大飞机”计划、载人航天工程等，都广泛应用了激光技术。

相较于传统的铆接机身壁板而言，激光焊接机身壁板具有明显的减重效果，能够改善连接部位的性能。但是，激光焊接造成的应力集中和变形问题，确实铆接过程所不存在的。大型客机机身壁板激光焊接工艺属于大尺寸、小厚度、多焊缝的复杂焊接工艺，其变形过程甚为复杂。

在制造业领域，激光拼焊技术在国外轿车制造中得到了广泛的应用。曾经在日本以CO2激光焊接替代了闪光对焊的进行钢制业轧钢卷材的链接，在超薄板焊接的研究中，比如板厚100微米以下的箔片，没有办法熔焊，但是通过有特殊输出功率波形的激光焊却得以成功，显示了激光焊的广阔前途。

在粉末冶金领域，因为许多的工业技术对材料都有特殊的要求，比如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石，就会因为结合强度低，热影响区宽尤其是无法适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落，但是采用激光焊接机就能够提高焊接强度以及耐高温等性能。

未来随着越来越多的激光工艺和市场的愈发成熟，如材料处理、3D打印以及更多机器人柔性激光应用的开拓等等，激光飞行焊的发展前景势必会更加光明。