11-11 概述
自动激光焊接机是应用激光器产生的波长为1064nm的脉冲激光经过扩束、反射、聚焦后辐射加工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过数字化精确控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池,从而实现对被加工件的激光焊接。
KDY-LWA200固体激光焊接机是一种高性能的固体脉冲激光加工设备,具有光电转换效率高,稳定性高,体积小,配置高等特点。主要用于金属材料的焊接加工等,具有焊点美观牢固、热影响区小、效率高、焊接成本低等特点。在微电子、航空航天设备、光通讯设备、电真空器件、仪器仪表、机电产品、汽车制造等行业中有着广泛的应用。
11-22 激光焊适合的材质
? 模具钢
S136,SKD-11,NAK80,8407,718,738,H13,P20,W302,2344等焊接效果较好。
? 碳钢及普通合金钢的激光焊接
总的说,碳钢激光焊接效果良好,其焊接质量取决于杂质含量。就象其它焊接工艺一样,硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。 为了获得满意的焊接质量,碳含量超过0.25%时需要预热。当不同含碳量的钢相互焊接时,焊炬可稍偏向低碳材料一边,以确保接头质量。 低碳沸腾钢由于硫、磷的含量高,并不适合激光焊接。低碳镇静钢由于低的杂质含量,焊接效果就很好。 中、高碳钢和普通合金钢都可以进行良好的激光焊接,但需要预热和焊后处理,以消除应力,避免裂纹形成。、
? 不锈钢的激光焊接。
一般的情况下,不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。由于高的焊接速度热影响区很小,敏化不成为重要问题。与碳钢相比,不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。
? 不同钢材之间的激光焊接。
激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区,为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接:不锈钢~低碳钢,416不锈钢~310不锈钢,347不锈钢~HASTALLY镍合金,镍电极~冷锻钢,不同镍含量的双金属带。
? 钛、镍、锡、铜、铝、铬、铌、金、银等多种金属及其合金,及钢、可伐合金等合金的同种材料间的焊接。
有色金属相对难焊,其紫铜合金、银合金最难焊。
? 应用于铜-镍、镍-钛、铜-钛、钛-钼、黄铜-铜、低碳钢-铜等多种异种金属间的焊接。
难易度 不锈钢 模具钢 碳钢 合金钢 镍 锌 铝 金 银 铜
不锈钢 易
模具钢 易 易
碳钢 易 易 易
合金钢 易 易 易 易
镍 易 易 易 易 易
锌 易 易 易 易 易 易
铝 稍难 稍难 稍难 稍难 稍难 稍难 较易
金 难 难 难 难 难 难 难 稍难
银 难 难 难 难 难 难 难 难 难
铜 难 难 难 难 难 难 难 难 难 难
以上仅供参考,金属与合金成份不一,对焊接有较大影响,所以以实际测试为准。
镀层对激光焊的影响:
高平镜面镀层很难焊接: 镜面镀铬、镀银、镀银等
一般镀层较易焊接:镀镍、镀锌、镀铜 对焊接强度无影响
高度抛光金属较难焊:铜、银、金 焊接强度较小
其他处理易焊接:只要不是镜面 焊接强度较大
间隙对激光焊的影响:
缝越小,外观越好,强度越大,缝大时,出现较严重的槽状焊缝,强度也小。
材料厚度对激光焊的影响:
苏州光纤传导激光焊接机,上海能量可控精密激光焊接机
11-33 设备主要特点
“科德优激光”LWA200自动激光焊接机具有如下特点:
1)LWA200采用进口陶瓷反射聚光腔体结构,转换效率高,免清洗。陶瓷反射体反射表面就是釉,可减少设备的停机费用和聚光腔的返修费用;陶瓷反射体是一种漫反射效应,反射聚光均匀使得激光器的输出光斑更加均匀,且激光阈值低(易出光),易于对激光器的调试和维护,并能延长氪灯寿命3-4倍。
2)采用脉冲激光电源,采用IGBT恒流开关电源,脉冲波形可调可控功能,能适应不同材质对象的激光焊接。主控单元采用单片机全数字化控制。
3) 激光焊接速度快,效率高,焊接深度大,变形小,焊缝美观、漂亮。
可焊接难熔材料,可进行微小型零件的精密焊接
可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性,扫描驱动充分体现了其加工手段的柔性化和自动化程度
4)一体化水冷结构。射流自吸式离心泵,全不锈钢结构,配铂电阻温度传感器,双温度控制,数字显示。制冷机组制冷,液位控制开关。
11-44、 设备组成
本项目LWA200w振镜激光焊接机由YAG固体激光器、脉冲激光电源、激光专用制冷冷却系统、光学聚焦系统、工作台、CCD显像观察系统等几部分组成。各部分主要部件简介如下:
1. YAG固体激光器
组成部分 简 要 描 述 备 注
Nd+3:YAG晶体 尺寸: ?7
聚光腔体 陶瓷反射腔,没有使用寿命限制(金属聚光腔使用过程中会出现镀金反射面脱落等问题需要经常返修) 英国进口
光具座 整体铸造,悬挂式结构
介质膜片 尺寸:?20mm
泵浦光源 脉冲氙灯: ?8 双灯结构
小孔光阑 整形光束,调整光束质量 孔径可选
2. 脉冲激光电源
组成部分 简 要 描 述 备 注
恒流充电模块 模块式结构,具有很高的可靠性 科德优激光
储能/放电模块 模块式结构,具有很高的可靠性
预燃模块 MOSFET开关电源方式
主控制单元 采用单片机全数字化控制
3. 光学聚焦系统
组成部分 简 要 描 述 备注
光路 系统 扩束镜 放大倍数:3倍 科德优激光
光学保护镜 能承受0.6Mpa压力
聚焦系统 焦距f=120mm,工作距:110mm左右。
4. 激光专用冷却系统
组成部分 简 要 描 述 备 注
循环水泵 射流自吸式离心泵,全不锈钢结构,
开放流量:50L/min
流量开关 流量范围:10~50L/min
温度控制仪 配铂电阻温度传感器,双温度控制,数字显示
液位控制 加装液位控制仪
5. 工作台
分体式工作台,全自动升降行程:300mmx300mmx100mm 。
6. CCD显像观察系统
通过与出光头紧密连接,可清楚观察到所焊接产品。不但减少激光对眼睛的伤害。而且在别的公司参观时,可显示贵公司的档次。
11-55、 主要技术指标:
1、名称及型号: LWA200w自动激光焊接机
2、激光器: 脉冲固体激光器:
激光介质 Nd+3:YAG
激光波长 1064 nm
平均输出功率 ≤200W
激光脉冲宽度 0.1~20ms 连续可调
振镜有效打点速度 ≤20点/秒
重复频率 1~20Hz 连续可调
最大单脉冲能量 80J
聚焦光斑直径 0.2~1.2mm可调
连续输出能量稳定性 ±3%
连续工作时间 >24小时
保护功能:具有过流、过压保护及冷却系统连锁保护等功能、并按用户要求加装激光安全防护系统,确保操作人员的使用安全。
3、冷却系统:
本冷却系统采用空气-水循环冷却方式。内循环采用去离子水冷却激光器,系统中包括液位控制,欠流量保护装置(常规系统采用压力开关保护方式,当出现冷却流量不够而冷却水压力却很高的情况时,将造成YAG晶体及脉冲氙灯炸毁等严重事故),温度控制及超温保护等一系列装置,确保激光器的稳定工作。外循环采用压缩机制冷,既可以确保温度的稳定,又可以节约大量的水资源。
冷却水流量: ?20~30升/分钟
工作温度: 18~30?C(随环境温度设定)
温度稳定度: ?2?C
循环水连续使用时间: 1个月
5、设备工作条件:
环 境 条 件 : 环境清洁,远离强震动源,温度10℃~32℃,湿度低于85%
主机供电电源: 3相5线 380V AC±5%,50Hz, 12KVA
6、气体保护
独立的侧吹保护气体喷嘴,既可保护焊缝,又能冷却,保证焊区5mm处焊件的温度不大于150℃;可以在较小气流量下保证获得外观光亮的焊缝。保护气开关均采用电磁阀自动控制,附带流量调节器。
11-66、 随机提供的技术文件
序 号 技 术 文 件 单 位 数 量
1 操作使用说明书 本 1
2 产品合格证 套 1
苏州光纤传导激光焊接机,上海能量可控精密激光焊接机