選擇建議
看成本預(yù)算:若批量生產(chǎn)且預(yù)算有限,優(yōu)先考慮氣體保護(hù)焊;若追求高精度和高質(zhì)量,且預(yù)算充足,選擇激光焊。
看工件特性:厚板、長(zhǎng)焊縫且對(duì)變形容忍度高,選氣體保護(hù)焊;薄板、微型件、精密件,選激光焊。
看生產(chǎn)需求:追求高節(jié)拍、自動(dòng)化生產(chǎn)線,激光焊更優(yōu);小批量、多品種或現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),氣體保護(hù)焊更靈活。
并非所有情況都是激光焊更快,以下兩種場(chǎng)景中,兩者速度差距會(huì)縮?。?
厚板單道焊(≥25mm):激光焊需增大功率或降低速度以保證焊透,此時(shí)速度可能僅為氣體保護(hù)焊的 2-3 倍;若氣體保護(hù)焊采用 “多層多道焊”,整體效率反而會(huì)因工序增加而低于激光焊。
高反射材料焊接(如鋁合金):激光焊會(huì)有部分能量被鋁合金反射,需降低速度保證熔深,此時(shí)速度差距可能縮小到 3-4 倍,而氣體保護(hù)焊(MIG 焊)對(duì)鋁合金的適應(yīng)性更穩(wěn)定,速度劣勢(shì)減弱。
關(guān)鍵機(jī)制:“匙孔效應(yīng)” 的熔合
激光焊能形成獨(dú)特的 “匙孔效應(yīng)”,這是它速度快的另一大關(guān)鍵。
高能量激光束照射金屬表面時(shí),金屬瞬間汽化,形成一個(gè)微小的 “孔”(匙孔)。
激光束可以直接穿過(guò)這個(gè)孔,深入工件內(nèi)部,同時(shí)熔化孔壁的金屬。
隨著焊槍移動(dòng),熔化的金屬在后方快速凝固,形成焊縫。整個(gè)過(guò)程相當(dāng)于 “激光直接在金屬上‘鉆’著走”,無(wú)需像氣體保護(hù)焊那樣靠電弧逐步鋪展熔池。
氣體保護(hù)焊沒(méi)有 “匙孔”,只能靠電弧在金屬表面形成一個(gè)寬而淺的熔池,必須慢速移動(dòng)才能讓熔池充分融合,否則容易出現(xiàn)未焊透或焊縫不連續(xù)的問(wèn)題。
熱源特性決定熱影響區(qū)大小激光焊能量密度(10?-10? W/cm2),能快速熔化金屬并快速冷卻,僅作用于極小區(qū)域,因此熱影響區(qū)小、變形小;氣體保護(hù)焊能量密度低(103-10? W/cm2),加熱范圍廣、冷卻慢,必然導(dǎo)致熱影響區(qū)擴(kuò)大,變形風(fēng)險(xiǎn)增加。
