激光焊接技术发展及其在航空工业领域的应用_纪春雨

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1、年度论坛FORUMOFTHEYEAR激光焊接技术发展及其在航空工业领域的应用DevelopmentofLaserWeldingTechnologyandItsApplicationinAviationIndustry沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司纪春雨李伟剑李伟红孙俪燕只要贯彻国家支持、行业带动、企业组织的战略，坚持三位一体发展，把握引进、消化、吸收与自行研究的关系，明确研究发展目标和实施计划，坚持不懈努力，先进的激光焊接技术必将在我国获得重大发展，并在航空制造业中发挥重要作用。空航天等领域受到高度重视，因此得化范围可以很小，零件焊后导致的变以迅速发展，并发挥着

2、非常重要的作形亦最小；纪春雨用。激光焊接被誉为“21世纪先进·可以不加焊接金属填料进行工程师，毕业于哈尔滨工业大学焊制造技术之一”。焊接；接技术与工程系。现任沈阳黎明航空·无电极，无电极污染或受损的发动机（集团）有限责任公司焊接工艺激光焊接技术的特点顾虑，机具的耗损及变形可降至最员，从事转包与民机事业部航空发动机焊接工艺技术工作。激光焊接就是以激光为热源进低；行的焊接。激光是一束平行光,用·激光束易于聚焦、深宽比大，抛物面镜或凸透镜聚焦,可以得到以穿孔式焊接方式焊接，其深宽比可较高的功率密度。用高功率密度的达10∶1；随着激光技术的成熟而发展起激光热源进行焊接,可焊接熔

3、深要·激光束可聚焦为很小的点，可[1-2]来的激光焊接技术以其独有的深宽求较大的焊缝。焊接微小件或间距相近的焊缝；比大、焊缝宽度小、热影响区小、变与其他焊接方法相比，激光焊接·焊接材质种类广泛，亦可焊接形小、焊接速度快、焊缝质量好和易有如下突出优点：各种异质材料；实现自动化等优点,成为最新发展·焊接输入热量可受控并降低·焊接不受距离限制，可以切换起来的先进焊接技术。该技术在航到最低需要量，焊接热影响区金相变装置将激光束传送至多个工作站，易126航空制造技术·2009年第25期WeldingTechnologiesforAviationIndustry航空焊接技术到广泛应

4、用。合焊接可提高焊接效率并可以焊接英国已经开始着高导热率、高反射率的焊接性能差的手研制用于模拟核爆[3-4]材料，增加焊接稳定性和可靠性。试验的超强激光器。在激光-电弧复合焊接中，激这部被称为“猎户座光和电弧可以相互作用、取长补短。（ORION）”的新型激光激光焊接的能量利用率低的重要原器的制造工作将于2010因是焊接过程中产生的等离子体云年前完成，并将代替原对激光的吸收和散射，且等离子体来的“海伦”激光器。对激光的吸收与正负离子密度的乘专家们指出，较之现在积成正比，如果在激光束附近外加电V2500涡轮风扇发动机使用的“海伦”激光器，弧，电子密度会显著降低，等离子体于自

5、动化高速焊接；新一代的“猎户座”将能够产生的脉云得到稀释，对激光的消耗减小，工·焊接薄材或细线材时，没有电冲可模拟出非常接近实际核试验时件对激光的吸收率提高。且由于工弧焊易产生回熔的困扰；的环境。件对激光的吸收率随温度的升高而·激光束不受磁场干扰，便于精2激光焊接设备的智能化和柔性化增大，电弧对焊接母材接口进行预确对准焊件，焊接精度高；激光焊接设备的智能化为激光热，使接口开始被激光照射时的温度·不需真空，也不需做射线防护。在高、精、尖方面的焊接提供了有力升高，使得激光的吸收率进一步提激光焊现在已被广泛应用于机的支持。智能化激光设备的特点是：高。所以，激光能量利用率提高。

6、同械、电子、航空、航天、汽车、舰船、化同时具有焊接、切割、打孔等多种功时，激光束对电弧有聚焦、引导作用，工和医疗等领域，甚至可用于人体器能，采用一台激光机既可进行不同工电弧的稳定性和效率提高，焊接熔深官的焊接。位的分时加工，也可进行几个工位的会进一步增加。由于电弧的热作用同时加工，光纤长度可长达数十米，范围、热影响区较大，可缓解对接口激光焊接技术的最新发展能实现较远距离的焊接，具有远距离精度的要求，减少错位和焊接不连续自从激光焊接技术问世以来，科诊断功能。现象。技工作者就没有停止过对激光焊接3激光复合焊接（2）激光-等离子体复合焊。设备和焊接技术的深入研究，近年来激光焊

7、接属大熔深焊接，优点很激光-等离子体复合焊的原理又有了新的发展。多，但也有一些不足之处：（1）能量与激光-电弧复合焊接相似。激光1新型激光器的研发转换和利用率低，尤其对高反射率、-电弧复合焊接时，电弧使等离子体新型激光器主要有直流板条式高导热系数的材料焊接困难；（2）对云的效果随着电弧电流的增大而减CO2激光器、二极管泵浦的YAG激母材焊接端面接口要求很高，容易产弱，而激光-等离子弧复合焊接的光器、CO激光器、半导体激光器和生错位和焊接不连续等缺陷。等离子体是热源，它吸收激光光子准分子激光器等。为了消除或减少激光焊接的缺能量并向工件传递，