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激光焊切自動化主要以激光焊接和切割技術(shù)為基礎(chǔ),面向汽車、能源電力及造船等領(lǐng)域的焊接和切割需求提供綜合解決方案。圍繞激光焊接、激光切割及相關(guān)自動化等工藝技術(shù)的研究,通過先進(jìn)的激光制造技術(shù)、智能制造裝備與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的結(jié)合,為國民經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級做出貢獻(xiàn)。研發(fā)成果:激光復(fù)合焊;激光填絲焊;噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱。中高功率激光切割機(jī);三維激光切割機(jī);多功能焊切一體設(shè)備;
光束焦斑光束斑點大小是激光焊接的重要變量之一,因為它決定功率密度。但對高功率激光來說,對它的測量是一個難題,盡管已經(jīng)有很多間接測量技術(shù)。
光束焦點衍射極限光斑尺寸可以根據(jù)光衍射理論計算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實際光斑要比計算值偏大。實測方法是等溫度輪廓法,即用厚紙燒焦和穿孔直徑。這種方法要通過測量實踐,掌握好激光功率大小和光束作用的時間。
激光沖擊強化
概念
不同于一般的激光加工,不是利用激光產(chǎn)生的熱效應(yīng),而是利用激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)來改善材料表面組織和性能的。
優(yōu)勢
① 激光沖擊強化能有效地保護(hù)被處理試樣表面;
② 激光沖擊強化處理具有可疊加性;
③ 激光沖擊強化可獲得特別高的沖擊力,產(chǎn)生很深的強化層;
④ 激光沖擊強化可在室溫、空氣條件下進(jìn)行,工藝過程清潔、無污染,是一種綠色、環(huán)保的表面強化方法,并且處理后試樣表面的光潔度較高,特別適合對表面質(zhì)量要求較高的試樣進(jìn)行局部強化處理;
⑤ 激光便于聚焦和傳播,激光沖擊加工柔性更好,在常規(guī)方法無法進(jìn)入的局部表面或不規(guī)則復(fù)雜空間的強化處理方面,具有明顯的優(yōu)勢,而且激光沖擊強化的控制參數(shù)較少(激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脈沖持續(xù)時間),易于和控制,便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn);
⑥ 與傳統(tǒng)機(jī)械噴丸相比,激光沖擊處理獲得的材料表面殘余應(yīng)力深度可達(dá)1 mm,約為機(jī)械噴丸的2~5倍,而其加工硬化程度明顯低于機(jī)械噴丸處理;同時可保留較好的表面形貌,激光沖擊處理后的表面不平度明顯低于機(jī)械噴丸處理;
特點
① 超高壓,沖擊波峰壓達(dá)到數(shù)萬個大氣壓;
② 超快,塑性變形時間僅僅幾十ns;
③ 超高應(yīng)變率,達(dá)到107s-1,比機(jī)械噴丸強化高萬倍。