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機關焊接的優缺點

2020-08-13

優點

(1)可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區金相變化范圍小,且因熱傳導所導致的變形亦最低;

(2)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格,可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用;

(3)不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程,機具的耗損及變形皆可降至最低;

(4)激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮;

(5)工件可放置在封閉的空間(經抽真空或內部氣體環境在控制下);激光焊接不銹鋼翅片管,激光焊接翅片管盤管,激光焊接復合翅片管

(6)激光束可聚焦在很小的區域,可焊接小型且間隔相近的部件;

(7)可焊材質種類范圍大,亦可相互接合各種異質材料;

(8)易于以自動化進行高速焊接,亦可以數位或電腦控制;

(9)焊接薄材或細徑線材時,不會像電弧焊接般易有回熔的困擾;

(10)不受磁場所影響(電弧焊接及電子束焊接則容易),能精確的對準焊件;

(11)可焊接不同物性(如不同電阻)的兩種金屬;

(12)不需真空,亦不需做X射線防護;

(13)若以穿孔式焊接,焊道深一寬比可達10:1;

(14)可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。

缺點

(1)焊件位置需非常精確,務必在激光束的聚焦范圍內;

(2)焊件需使用夾治具時,必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對準;

(3)最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件,生產線上不適合使用激光焊接;

(4)高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等,焊接性會受激光所改變;

(5)當進行中能量至高能量的激光束焊接時,需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除,以確保焊道的再出現;

(6)能量轉換效率太低,通常低于10%;

(7)焊道快速凝固,可能有氣孔及脆化的顧慮;

(8)設備昂貴。

為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應用這一優秀的焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進行復合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應熱源復合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施,如激光填絲焊(可細分為冷絲焊和熱絲焊)、外加磁場輔助增強激光焊、保護氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。


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