1、什麽是激光焊接,激光焊接有哪些特點?
激光焊接采用高能量密度的激光為熱源照射在材料連接處,使得分離的材料吸收激光能量後迅速發生熔化乃至汽化並共同形成熔池,在隨後的冷卻過程一起凝固從而連接在一起。圖1是管的激光焊接過程,圖中紅色區域內大致是激光的傳播路徑,高亮度的區域內是金屬受熱後汽化產生的金屬蒸氣。看到這裏有的看官不禁要問,激光在哪裏,我怎麽沒看見。這是因為激光焊接用的高功率激光常見的有兩種:CO2激光和固體/光纖激光,前者的波長為10.6μm,或者的波長為1.06/1.07μm,都在紅外波段,因此肉眼是看不見的。
激光焊接主要有加熱範圍集中且精確可控、焊接變形小、焊接速度快等特點。為(wei) 了幫助各位看官腦補一下,我們(men) 拿激光焊接和常見的電弧焊比較一下。激光光斑直徑可以精確控製,通常照射在材料表麵的光斑直徑在0.2-0.6mm的範圍內(nei) ,且越靠近光斑中心的位置能量越高(能量從(cong) 中心到邊緣呈指數衰減,即高斯分布),激光焊的焊縫寬度可以控製在2mm以下。而電弧焊的電弧寬度無法精確控製且遠遠大於(yu) 激光光斑直徑,電弧焊的焊縫寬度也遠遠大於(yu) 激光焊,通常在6mm以上。由於(yu) 激光焊接的能量很集中,從(cong) 而熔化的材料少,需要的總熱量小,因此焊接變形小,焊接速度快。可以拿寫(xie) 字來形象的比喻激光焊和電弧焊。激光焊就像用0.3mm的簽字筆寫(xie) 字,字肯定就那麽(me) 細,寫(xie) 得很快,寫(xie) 完紙基本沒變化,可以說是指哪兒(er) 打哪兒(er) ;電弧焊就像用很大的毛筆寫(xie) 字,字不但粗,用的力氣不一樣字的粗細也不同,而且寫(xie) 得慢,寫(xie) 完紙由於(yu) 浸水太多難免變形,隻能說是打哪兒(er) 指哪兒(er) 。
2、激光焊接與(yu) 電阻點焊相比,誰的強度更高?
從(cong) 上麵激光焊接的介紹我們(men) 可以看出,激光焊接貌似是一種高大上的焊接方法,那麽(me) 用激光焊接來進行車身的焊接,和目前普遍使用的電阻點焊相比,誰的強度更高呢?
激光焊接的接頭是一條細長的連續的直線,如圖2所示,而電阻點焊的接頭則是一排略微下凹的離散的圓點,如圖3所示。如果說激光焊的接頭像拉鏈一樣把衣服的兩(liang) 襟連在一起,那電阻點焊的接頭就像是扣衣服的扣子。那麽(me) 激光焊和電阻點焊到底誰的強度更高呢?激光焊的焊縫金屬是經過快速凝固獲得的,其晶粒(金屬的基本組成單元,可以理解為(wei) 金屬的細胞)更加細小,有利於(yu) 提高焊縫金屬的強度,因此激光焊焊縫金屬的強度要比電阻點焊焊縫金屬的強度高一點。同時不要忘了,電阻點焊的接頭是一串離散的點,剛才拿焊上的部分去和激光焊比都已經比不過了,而那些沒焊上的地方還要“拖後腿”,那平均下來電阻點焊就更加比不過激光焊了。因此,對於(yu) 相同長度的焊接接頭而言,激光焊的強度要高於(yu) 電阻點焊。
3、為(wei) 激光焊接買(mai) 單是否值得?
看了上麵的分析,大家似乎覺得小編的這個(ge) 問題是廢話,肯定是選強度高的買(mai) 啦,安全第一嘛。其實不然,且聽在下細細道來。
經過廠家進行焊接參數優(you) 化以後,電阻點焊接頭的強度雖然比不過激光焊,但是還是要比金屬母材高的,整體(ti) 焊接車體(ti) 的最薄弱環節在於(yu) 母材上的焊接熱影響區。也就是說金屬母材(尤其是焊接熱影響區)是最弱環節,因此一旦車身受到強烈的外力時,絕大多數情況下都是金屬母材發生破壞,而不是焊接接頭。正是由於(yu) 金屬母材這塊短板的存在,使得激光焊接的車身和電阻點焊的車身對外表現出來的強度幾乎沒有區別。激光焊接接頭強度雖高,奈何被金屬母材的強度拖後腿,沒有用武之地啊!
看到這裏大家肯定又要問,既然激光焊接並不能提高車身整體(ti) 的強度,那為(wei) 什麽(me) 有的製造商還要花大價(jia) 錢引進激光焊接呢?那是因為(wei) 激光焊接其實還有別的優(you) 點。
首先,激光焊接的焊接速度要比電阻點焊快得多。例如6s的時間,激光焊可以焊1m長的焊縫,而電阻點焊隻能焊1個(ge) 點。其次,激光焊的接頭是連續的,自然就不會(hui) 像電阻點焊接頭那樣存在漏水的問題,因此可以省去塗密封膠的工藝。
再次,激光焊接頭的變形小,有利於(yu) 減小金屬覆蓋件之間的段差,提高車身精度,同時對於(yu) 不同強度鋼板的拚接也有好處。
最後,激光焊接的飛濺很少,能夠讓天天“放煙花”的焊裝車間平靜下來,改善工人的作業(ye) 環境。不過話說回來,上麵的這些激光焊的優(you) 點主要對製造商有意義(yi) ,對於(yu) 消費者來說,隻要到手的車子間隙合適不漏水,其他的誰在乎呢?
綜上所述,小編個(ge) 人覺得,在價(jia) 格和配置相近的情況下,選激光焊接的車身是毫無疑問的。但是沒必要為(wei) 了激光焊接來額外買(mai) 單,而把激光焊接作為(wei) 買(mai) 車的重要指標甚至是第一指標就更加沒必要了。
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