一、概述
激光焊接技術(shù) 在航空航天、造船、車輛制造等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日趨廣泛,僅就大功率激光焊接使用的設(shè)備而言,目前主要采用的是氣體激光器和固體激光器。固體激光器與氣體激光器相比,其波是非,光束可通過光導(dǎo)纖維傳送,可與機(jī)器人 和焊接專機(jī)配合,具有柔性自動化的特點,是焊接用激光器的發(fā)展方向。哈爾濱焊接研究所是我國最早開展大功率固體激光焊接技術(shù) 的研究機(jī)構(gòu)。近幾年來,哈爾濱焊接研究所緊跟國際前沿焊接技術(shù),重點對大功率固體激光( Nd : YAG) + 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)進(jìn)行研究與應(yīng)用開發(fā)。為了推廣激光及激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)在我國生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用,本文重點對哈爾濱焊接研究所進(jìn)行的激光及激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接的研究成果及應(yīng)用情況進(jìn)行扼要先容。
二、激光焊接技術(shù)的研究與應(yīng)用
1. 激光焊接技術(shù)的研究
哈爾濱焊接研究所在20 世紀(jì)90 年代中期,引進(jìn)了德國HAAS 公司2k W Nd : YAG 固體激光器,重點開展了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激光焊接參數(shù)對焊縫外形( 主要是焊縫熔深) 的猜測研究,該方面的研究既可以根據(jù)不同的激光焊接參數(shù)猜測焊縫熔深,同時又可以根據(jù)不同的熔深給出有效的激光焊接參數(shù),這對試驗研究和生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
為了監(jiān)測激光深熔焊接過程中的小孔穩(wěn)定性,哈爾濱焊接研究所率先在國內(nèi)開展了Nd : YAG 激光焊接過程同軸視覺傳感技術(shù)的研究。Nd : YAG 激光焊接過程同軸視覺傳感系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)小孔狀態(tài)的監(jiān)測和研究,還可以基于對小孔形態(tài)的監(jiān)測實現(xiàn)焊縫熔深的檢測和工件焊透與否的檢測。焊縫熔深的檢測值和實驗值比較表明,工件未焊透時焊縫熔深的檢測誤差一般不超過12 % ; 而在工件焊透后焊縫熔深的檢測值則明顯大于工件厚度。因此,基于工件焊透后焊縫熔深的檢測值和工件厚度的比較可以檢測工件焊透的情況。