激光振荡焊接的原理和应用

应用背景激光振荡焊接技术源于对现代制造业中焊接质量和效率的迫切需求。传统的焊接技术在精确，强度和复杂结构方面存在缺陷，这促使激光焊接在各个领域的快速应用。但是，它仍然存在诸如毛孔和裂缝之类的缺陷，并且在焊接材料和复杂形的零件方面有局限性。很难满足航空航天和汽车制造等高端领域的严格要求，影响产品质量，安全性，生产效率等，并提高企业的制造成本。在这种背景下，激光振荡焊接技术成为现实。

什么是激光振荡焊接？激光振荡焊接也称为激光扫描焊接。控制系统可用于调节振荡模式，频率和振幅，以实现激光器的振荡和路径的计划。

激光振荡焊接装置的示意图

激光振荡焊接池：

①与普通激光焊接相似，当激光振荡焊接开始时，激光能将被基本材料的表面吸收，从而导致材料的表面温度迅速上升。由于激光的高能量密度，材料的表面温度可以在很短的时间内到达熔点。

②随着材料融化，液态金属开始在表面张力和重力的综合作用下聚集。在激光振荡过程中，激光束在基本材料表面上连续扫描一个区域，从而导致该区域中的金属继续融化，并且液态金属的量继续增加，从而逐渐形成熔融池。

激光振荡焊接池

传统激光焊接中的间隙宽度和融合深度，激光束能量高度浓缩，并且形成的熔融池相对较窄。为了避免焊接缺陷，需要对差距进行严格的要求，并且需要高精度处理和组装，这增加了成本和生产周期。通常，间隙被控制为板厚度的10％。

传统激光焊接和秋千激光焊接之间的最大差距

焊接缺陷控制和热应力缓解：激光束振荡重新分布了熔融池的热量，从而降低了温度梯度和热应力浓度。通过摆动梁，裂纹开始的可能性降低，从而延长了焊接结构的疲劳寿命。

晶粒结构优化：当熔融池巩固时，振荡会促进热影响区域的晶粒细化和均匀的生长，形成更多的等亚晶体。谷物的细化增强了焊缝的裂纹阻力，而更多的晶界阻碍了裂纹的传播并降低裂纹灵敏度。

激光焊接的固化模式a）常规b）振荡

申请

激光振荡焊接的应用a）热交换器外部b）热交换器横截面c）管道角关节 d）电池铜成分（无孔或裂缝）e）不锈钢和铜焊接（不同的焊接）