门拉手激光焊接设备 在造船及海洋工程方面的应用

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激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后*处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。 激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。

激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率，成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。激光焊接机广泛应用于牙科义齿的加工，键盘焊接，矽钢片焊接，传感器焊接，电池密封盖的焊接等等方面。但激光焊接机的成本较高，对工件装配的精度要求也较高，在这些方面仍有局限性。 在20世界70年代以前，由于高功率连续波形(CW)激光器尚未开发出来，所以研究重点集中在脉冲激光焊接(PW)上。早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器，1ms脉冲典型的峰值输出功率Pm为5KW左右，脉冲能量为1~5J，脉冲频率就小于等于1赫兹。当时虽然能够活的较高的脉冲能量，但这些激光器的平均输出功率P却相当低，这主要是由激光器很低的工作效率和发光物质的受激性状决定。激光器由于具有较高的平均功率，在它出现之后很快就成为点焊和缝焊的优选设备，其焊接过程是通过焊点搭接而进行的，直到1KW以上的连续功率波形激光器诞生以后具有真正意义的激光缝焊才得以实现。

激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率，成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。激光焊接机广泛应用于牙科义齿的加工，键盘焊接，矽钢片焊接，传感器焊接，电池密封盖的焊接等等方面。但激光焊接机的成本较高，对工件装配的精度要求也较高，在这些方面仍有局限性。 随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、**工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“、自动化、智能化”。我国的焊接自动化率还不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊，来取代传统的手工电弧焊，已初见成效。可以预计在未来，国内自动化焊接技术将以**的速度发展。

焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。具代表性的是焊接过程的模糊控制、网络控制，以及系统的研究。
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