激光焊接技術(shù)在傳感器生產(chǎn)中的應(yīng)用

3. 激光焊接在傳感器生產(chǎn)中的工藝特點(diǎn)

激光用來(lái)封焊傳感器金屬外殼是目前一種最先進(jìn)的加工工藝方法，主要基于激光焊接有以下特點(diǎn)：

(1) 高的深寬比。焊縫深而窄，焊縫光亮美觀。

(2) 最小熱輸入。由于功率密度高，熔化過(guò)程極快，輸入工件熱量很低，焊接速度快，熱變形小，熱影響區(qū)小。

(3) 高致密性。焊縫生成過(guò)程中，熔池不斷攪拌，氣體易出，導(dǎo)致生成無(wú)氣孔熔透焊縫。焊后高的冷卻速度又易使焊縫組織微細(xì)化，焊縫強(qiáng)度、韌性和綜合性能高。

(4) 強(qiáng)固焊縫。高溫?zé)嵩春蛯?duì)非金屬組份的充分吸收產(chǎn)生純化作用，降低了雜質(zhì)含量，改變夾雜尺寸和其在熔池中的分布，焊接過(guò)程中無(wú)需電極或填充焊絲，熔化區(qū)受污染小，使焊縫強(qiáng)度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過(guò)母體金屬。

(5) 精確控制。因?yàn)榫劢构獍吆苄?，焊縫可以高精度定位，光束容易傳輸與控制，不需要經(jīng)常更換焊炬、噴咀，顯著減少停機(jī)輔助時(shí)間，生產(chǎn)效率高，光無(wú)慣性，還可以在高速下急停和重新啟始。用自控光束移動(dòng)技術(shù)則可焊復(fù)雜構(gòu)件。

(6) 非接觸、大氣環(huán)境焊接過(guò)程。因?yàn)槟芰縼?lái)自激光，工件無(wú)物理接觸，因此沒(méi)有力施加于工件。另磁和空氣對(duì)激光都無(wú)影響。

(7) 由于平均熱輸入低，加工精度高，可減少再加工費(fèi)用，另外，激光焊接運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低，從而可降低工件成本。

(8) 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)光束強(qiáng)度與精細(xì)定位能進(jìn)行有效控制。

三、激光焊接與現(xiàn)有焊接方法的比較

目前傳感器密封焊接采用的方法有：電阻焊、氬弧焊、電了束焊、等離子焊等。

1. 電阻焊：它用來(lái)焊接薄金屬件，在兩個(gè)電極間夾緊被焊工件通過(guò)大的電流熔化電極接觸的表面，即通過(guò)工件電阻發(fā)熱來(lái)實(shí)施焊接。工件易變形，電阻焊通過(guò)接頭兩邊焊合，而激光焊只從單邊進(jìn)行，電阻焊所用電極需經(jīng)常維護(hù)以清除氧化物和從工件粘連著的金屬，激光焊接薄金屬搭接接頭時(shí)并不接觸工件，再者，光束還可進(jìn)入常規(guī)焊難以焊及的區(qū)域，焊接速度快。

2. 氬弧焊：使用非消耗電極與保護(hù)氣體，常用來(lái)焊接薄工件，但焊接速度較慢，且熱輸入比激光焊大很多，易產(chǎn)生變形。

3. 等離子弧焊：與氬弧類似，但其焊炬會(huì)產(chǎn)生壓縮電弧，以提高弧溫和能量密度，它比氬弧焊速度快、熔深大，但遜于激光焊。

4.電子束焊：它靠一束加速高能密度電子流撞擊工件，在工件表面很小密積內(nèi)產(chǎn)生巨大的熱，形成小孔效應(yīng)，從而實(shí)施深熔焊接。電子束焊的主要缺點(diǎn)是需要高真空環(huán)境以防止電子散射，設(shè)備復(fù)雜，焊件尺寸和形狀受到真空室的限制，對(duì)韓件裝配質(zhì)量要求嚴(yán)格，非真空電子束焊也可實(shí)施，但由于電子散射而聚焦不好影響效果。電子束焊還有磁偏移和X射線問(wèn)題，由于電子帶電，會(huì)受磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)影響，故要求電子束焊工件焊前去磁處理。X射線在高壓下特別強(qiáng)，需對(duì)操作人員實(shí)施保護(hù)。激光焊則不需真空室和對(duì)工件焊前進(jìn)行去磁處理，它可在大氣中進(jìn)行，也沒(méi)有防X射線問(wèn)題，所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機(jī)操作，也可焊接磁性材料。

四、激光焊接在傳感器生產(chǎn)的應(yīng)用前景

激光焊接技術(shù)是一種高新技術(shù)，由于其獨(dú)有的特點(diǎn)，特別適合在傳感器密封焊中使用，目前國(guó)外許多生產(chǎn)傳感器的廠家均利用激光焊接工藝生產(chǎn)傳感器，而國(guó)內(nèi)采用此工藝的廠家不多，主要是一些生產(chǎn)軍用傳感器產(chǎn)品的廠家和部分科研機(jī)構(gòu)在采用此種工藝，且采用國(guó)外激光焊接機(jī)的較多。目前國(guó)內(nèi)激光焊接機(jī)在性能上已和國(guó)外產(chǎn)品相差不遠(yuǎn)，完全可以勝任國(guó)內(nèi)生產(chǎn)傳感器的工藝要求，但價(jià)格是國(guó)外同類產(chǎn)品的1/3-1/5。為提高國(guó)內(nèi)傳感器整體水平以及發(fā)展民族激光產(chǎn)業(yè)，我國(guó)的傳感器生產(chǎn)廠家應(yīng)盡快采用國(guó)產(chǎn)激光焊接機(jī)來(lái)生產(chǎn)加工傳感器，以增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。