激光焊接机的选型和应用需根据材料特性、工艺需求及设备性能进行综合考量,以下为系统化分类说明:
一、激光焊接机型分类及适用材料
1. 光纤激光焊接机
- 适用材料:不锈钢、碳钢、合金钢、铝合金、铜、钛合金
- 特性:1070nm波长,对高反射材料(铝、铜)具有良好吸收率,适合薄板焊接(0.1-6mm)
- 典型应用:动力电池极耳焊接(铜铝异种)、汽车白车身焊接
2. YAG激光焊接机
- 适用材料:金、银、铂金、钛、模具钢
- 特性:1064nm脉冲激光,峰值功率可达10kW,适合0.05-3mm精密焊接
- 典型应用:珠宝微焊接、牙科种植体焊接
3. CO₂激光焊接机
- 适用材料:塑料(PP/ABS/PC)、陶瓷复合材料
- 特性:10.6μm长波长,热效应显著,需配合专用吸收剂
- 典型应用:汽车尾灯塑料外壳焊接、医疗导管密封
4. 碟片激光焊接机
- 适用材料:铝合金(5xxx/6xxx系)、镀锌钢板
- 特性:光束质量M²<1.1,焊接速度可达20m/min
- 典型应用:新能源汽车电池托盘焊接
二、特殊材料焊接技术要点
1. 异种金属焊接
- 铜-不锈钢组合:需采用蓝光激光(450nm)提高铜吸收率,配合摆动焊接工艺
- 钢-铝合金组合:推荐使用复合焊接(激光+MIG),预置钎料层(Zn基)
2. 金刚石工具焊接
- 采用皮秒级超快激光(脉宽<10ps),峰值功率密度需达10^12 W/cm²
- 界面温度需控制在800℃以下防止石墨化
3. 塑料焊接
- 透明件焊接需使用准同步焊接技术(扫描速度>4m/s)
- 黑色塑料推荐使用近红外激光(808nm)穿透焊接
三、选型技术参数对照表
| 参数 | 薄板焊接(<1mm) | 中厚板(1-5mm) | 厚板(>5mm) |
| 激光功率 | 500W-2kW | 3kW-6kW | 8kW-20kW |
| 光束质量(BPP) | <2 mm·mrad | <4 mm·mrad | <8 mm·mrad |
| 保护气体 | Ar(99.999%) | He+Ar混合 | 双层气体保护|
四、行业应用规范
1. 汽车制造:需符合IATF 16949体系,焊缝熔深波动需控制在±5%以内
2. 医疗器械:满足ISO 13485标准,焊缝气密性检测压力≥0.3MPa
3. 航空航天:执行AMS 2680C标准,焊缝X射线检测符合NAS 410 2级要求
五、最新技术发展
1. 多波长复合焊接:光纤+半导体激光复合光源,解决高反材料焊接难题
2. AI焊缝监测系统:集成CCD视觉+红外热像,实时监控熔池动态
3. 超快激光焊接:飞秒激光实现金刚石-钨钢的量子级结合
建议用户在选型时进行材料焊接性试验(参照ISO 15614-11标准),并考虑设备升级可能性(如模块化设计支持功率扩展)。对于特殊材料组合,推荐与科研院所合作开发定制化工艺包。
下一篇:暂无
© 2017 All Rights Reserved. 奇遇激光(宁波)有限公司