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揭秘!航天航空中的激光加工技术

来源:武汉金密激光技术有限公司
2019/10/9 10:28:06
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导读:

近年来,随着高功率激光器的不断发展,激光束流品质的不断提高,激光焊接技术实现了由传导焊向深熔焊的根本性转变,应用范围进一步扩大,在航空制造及修理中重要性也不断提高。

在航空制造业中,激光技术扮演着越来越重要的角色。激光,到底激光技术强大在哪里,今天就给大家来聊聊激光技术的那些应用。激光焊接具有能量密度高、热输入量低、结构变形小、无需真空环境、高质量、高精度、率等技术优势,在各类金属材料熔化焊接方法中*;结合工业机器人、视觉传感跟踪系统、自动送丝系统,易于实现集成化、自动化、柔性化、批量化制造,在制造产业中占据越来越高的地位。

激光切割技术

激光切割是激光在材料加工中另一项成熟的应用。激光切割范围和很宽,它可以切割各种高硬度、高熔点的金属、非金属等各种材料。激光切割具有切缝窄、速度快、热变形小,省材等优点。并可切割硬质材料、脆性材料及粘性材料。相较于传统的切割方法,激光切割技术的高精度、强适应性以及噪声小、切割质量好等待点被大面积的应用,与此同时,对于一些复杂且借助大型磨具完成的加工操作,在激光切割技术的应用下,不仅不需要应用磨具,同时还能够保证切割的质量,在降低生产成本的过程中,提高生产效率。因而,激光切割技术被广泛应用于航空制造等领域中。

在航空工业中激光切割的材料有:钛合金、镍合金、铬合金、铝合金、不锈钢、塑料、复合材料等。在航空设备制造中,外壳采用特殊金属材料制成,强度高、硬度高、耐高温,普通的切割手段很难完成材料的加工,激光切割是一种的加工手段,可激光切割加工飞机蒙皮、蜂窝结构、框架、发动机机匣等。激光切割一般用连续输出的激光器,也有高重频二氧化碳脉冲激光器。

激光切割展示

激光焊接技术

激光焊接是以激光为热源进行的焊接。激光是一束平行光,用抛物面镜或凸透镜聚焦,可以得到较高的功率密度。用高密度的激光热源进行焊接,可焊接熔深要求较大的焊缝。

与其他焊接方法相比,激光焊接有如下优点:

1、焊接输入热量可受控并降低到低需要量,焊接热影响区金相变化范围可以很小,零件焊后导致的变形亦小;

2、无电极,无电极污染或受损的顾虑,机具的耗损及变形可降低至低;

3、焊接不受距离限制,可以切换装置将激光束传送至多个工作站,易于自动化高速焊接;

4、激光束不受磁场干扰,便于对准焊件,焊接精度高;

5、不需要真空,也不需做射线防护。

目前,激光焊接机已达到脉宽从20μs到20ms;平均功率10W到500W;每个脉冲能量0.1J到100J;重复频率0.1Hz-600Hz。现在美国、日本、苏联等发达国家都研制出性能*的固体激光焊接,有的已步入商品行列,应用于航空、航天、电子工业中,如航空模盒、仪表壳体、波纹管、显像管、各种热敏元件等。

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