低碳钢激光焊接再制造

激光作为火箭发动机身部及喷管延伸段焊接方式有众多优势。传统的火箭发动机喷管延伸段分为：再生冷却式、辐射冷却式、排放冷却式、烧蚀冷风式。真空钎焊是铣槽式再生冷却喷管夹层的常规焊接方法，此方式焊缝强度一般，操作流程复杂，焊接需在真空环境中进行，焊接过程难以实现自动化，且对操作人员技术水平要求较高。国内具有生产液体火箭发动机喷管能力的设备均为航天科技集团旗下的7103厂、211厂所拥有，制造周期长，生产成本高。经过分析与论证，激光焊接作为铣槽式再生冷却喷管夹层结构焊接的选择，具有制造周期短，自动化程度高，环境要求低等众多优势，可缩短火箭发动机喷管研制周期（可压缩至10h），降低喷管的制造成本，从而有效降低火箭的发射成本。激光焊接具有精确度高、洁净环保、加工材质类型多样、效率高等优势。低碳钢激光焊接再制造

随着全球制造业的迅速发展，焊接技术应用越来越广，焊接技术水平也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现，专业焊接设备日新月异。与此同时，国内外焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力，特别是借以展会展出品种繁多的产品和先进的技术。由世纪末的碳弧焊发展至今不过一百多年的历史，形成了目前的上百种方法，焊接工艺水平也达到了新的高度。焊接结构正朝着大型化、复杂化、高参数方向发展。 激光焊接技术的加工原理 激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。铸铁激光焊接研发焊接设备对激光器的质量要求主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。

3 激光焊接优点 能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊缝深宽比大。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，可在工件周围的夹具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。 热输入量小，热影响区小，工件残余应力和变形小；焊接能量可精确控制，焊接效果稳定，焊接外观好；非接触式焊接，光纤传输，可达性较好，自动化程度高。焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。用于动力电池的电芯由于遵循“轻便”的原则，通常会采用较“轻”的铝材质外，还需要做得更“薄”，一般壳、盖、底基本都要求达到1．0 mm 以下，主流厂家目前基本材料厚度均在0．8 mm 左右。

2）工件状况 激光焊接要求对工件的边缘进行加工，装配有很高的精度，光斑与焊缝严格对中，而且工件原始装配精度和光斑对中情况在焊接过程中不能因焊接热变形而变化。这是因为激光光斑小，焊缝窄，一般不加填充金属，如装配不严间隙过大，光束能穿过间隙不能熔化母材，或者引起明显的咬边、凹陷，如光斑对缝的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。所以，一般板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0．1mm，错边不应大于0．2mm。实际生产中，有时因不能满足这些要求，而无法采用激光焊接技术。要获得良好的焊接效果，对接允许间隙和搭接间隙要控制在薄板厚的10％以内。 成功的激光焊接要求被焊基材之间紧密接触。这需要仔细紧固零件，以取得效果佳。而这在纤薄的极耳基材上很难做好，因为它容易弯曲失准，特别是在极耳嵌入大型电池模块或组件的情况下。激光焊接是目前电池焊接推崇的主要方法。

激光焊接可将入热量降到较低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦较低。不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至较低。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再 导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。其次，工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。激光束可聚焦在很小的区域，可焊 接小型且间隔相近的部件，可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。另外，易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。激光焊接机与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。低碳钢激光焊接再制造

激光焊接的应用有哪些地方？低碳钢激光焊接再制造

1）焊接设备对激光器的质量要求主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。光束模式是光束质量的主要指标，光束模式阶数越低，光束聚焦性能越好，光斑越小，相同激光功率下功率密度越高，焊缝深宽越大。一般要求基模（TEM00）或低阶模，否则难以满足高质量激光焊接的要求。目前国产激光器在光束质量和功率输出稳定性方面用于激光焊接还有一定困难。从国外情况来看，激光器的光束质量和输出功率稳定性已相当高，不会成为激光焊接的问题。光学系统中影响焊接质量较大的因素是聚焦镜，所用焦距一般在127mm（5in）到200mm（7．9in）之间，焦距小对减小聚焦光束腰斑直径有好处，但过小容易在焊接过程中受污染和飞溅损伤。低碳钢激光焊接再制造

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