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电子束焊接与激光焊接有什么不同?

2022-11-17

激光焊接加工

电子束焊接与激光焊接的功能比较:

到目前为止,电子束焊焊现已成为一种老练的加工技能,在轿车制造和航空航天方面发挥着重要作用。在曩昔的40多年里,激光加工已从实验室发展到实践运用阶段,并在电子束焊加工的各个范畴取代了电子束焊加工。可是,实践运用标明,激光和电子束焊作为高能量密度热源,除了具有许多相同的技能特性外,在不同的运用场合,其技能和经济功能仍有很大差异。
电子束焊接的长处非常突出:

电子束焊的能量转化功率非常高(80%~90%),能够开发出高功率的大型焊接设备(在日本,出现了加速电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊焊机)。

电子束焊焊缝非常细,深宽比很简单到达10:1,甚至20:1(报道显现:日本焊接200毫米厚不锈钢时,深宽比到达70:1);

电子束焊可控性更好,甚至能够在工件中形成曲线孔径;

电子束焊更简单焊接不同资料和特殊资料。

电子束焊的缺点当然也很明显:

真空腔是电子束焊接技能研究的重要范畴,真空腔对避免电子散射有很大的影响,而真空腔又是电子束焊接技能的发展方向。

因为真空室的存在,抽真空成为影响循环时刻的首要妨碍(现在用于齿轮焊接的单个电子束焊设备的循环时刻难以在60秒以内)。

磁偏移:因为电子带电会遭到磁场偏移的影响,需求电子束焊焊工件在焊接前进行磁处理;

x射线问题:x射线在高压下特别强,需求维护作业人员

工件拼装质量要求严厉,工件外表清洁要求高:

激光焊接相对于电子束焊接具有以下长处:激光焊接无需真空室,无需去磁处理,可在大气中进行,不会产生抗X射线的问题,因此可在线作业,也可焊接各种资料。此外,激光焊接的循环时刻比电子束焊接要短得多(简单到达30秒)。实践上,20年前,激光焊接就已取得电子束焊接的地位,并成为高能束焊接技能发展的主流。

可是,受技能进步的约束,激光焊接比电子束焊接有必定的弱点。

激光能量转化功率较低,RofinDC系列CO_2激光器能量转化功率低于20%,而IPG光纤激光器仅为30%以上;

因为能量转化功率低,大功率激光焊接在出产线上的运用经济性差。激光焊接设备的功率一般在20KW以下,其焊接深度可达10mm以下;

随着新一代激光的诞生,激光的运用寿命可达5万小时,大大降低了激光焊接设备的运用本钱。但是,取得抱负的焊接质量维护气体是必不可少的,这也导致加工本钱的添加。

激光器的深宽比小于电子束焊焊,一般在10:1以内(在齿轮激光器中,焊缝的深度一般在4~6mm,所以这个深宽比也比较适合),不适合大厚度工件的焊接;

激光焊接对铝合金资料和其他高反射率资料的焊接仍存在技能难点,必须经过填充等辅助手法到达抱负的焊接效果。
电子束焊与激光焊接的经济性比较:

电子束焊焊技能的发展现已相当老练,高功率和高功率电子束焊焊机发展迅速,具有很高的实用价值。因为能量转化率低等技能妨碍,激光技能无法大大提高激光焊接的功率。现在实践运用的激光功率不能超越10KW,较高功率的激光本钱增长很快,但实践运用价值较低。

在欧美国家,同等功率(3~5KW)的电子束焊接设备与激光焊接设备的价格基本相同,但激光焊接的功率、灵活性(不受真空室约束)和出产线的特性简单集成,激光焊接设备在轿车制对工件安装质量要求严厉,同时工件外表清洁的要求也较高。

因为我国研制高功率激光的滞后,实践运用的激光焊接设备基本上依赖进口。与此同时,我国的中小功率电子束焊焊机已挨近或赶上国外同类产品的先进水平,其价格仅约为国外同类产品的三分之一,且表现出明显的性价比优势。因此,国内电子束焊接设备的运用远远超越激光焊接设备。

但是,在轿车出产中,大规模高功率现已成为轿车制造企业追求的目标。但是,国产电子束焊接设备一般不具备大规模自动化出产的才能。当出产才能提高时,一般经过添加电子束焊接设备的数量和人力来满足出产需求。综合比较,其经济性也大大降低。

激光焊接加工

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