激光焊接技术在航空领域的应用(2)

2.

单道激光焊接

压焊池形成机理不同，激光焊接可分为热传导焊接和激光深熔焊接两种。这两种方法最基本的区别是前者的熔池表面保持封闭，而后者的熔池则被激光束穿透成小孔。

激光深熔焊

当具有较大功率密度（约106～107W/cm2）的激光束照射材料表面时，材料吸收的光能转化为热能，工件吸收激光后迅速熔化甚至汽化。熔融金属在蒸气压的作用下形成一个小孔。激光束可以直接照射孔底，使小孔继续延伸，直到小孔内的蒸气压与液态金属的表面张力和重力平衡为止。当小孔随着激光束沿焊接方向移动时，小孔前面的熔融金属绕过小孔流向后面，凝固后形成焊缝。这种焊接方式熔深大，纵横比大。在航空航天制造领域，除薄件或特殊要求外，一般采用深熔焊。图 2 显示了通过激光深熔焊焊接的飞机结构件。

热传导焊接

当功率密度约为105～106W/cm2的激光照射在材料表面时，部分激光被反射，另一部分光能被材料吸收并转化为热量。焊件表面熔化，材料表层的热量以热传导的形式继续传递到材料深处，形成熔池，将两件焊件熔合在一起。这种焊接方式熔深浅，深度和宽度相对较小。图 1 显示了使用激光热传导焊接来密封飞机的某个部分。

3.

建议

(1) 速度?? up key焊接 自主研发设备 借鉴国外先进的激光器开发经验，引进消化吸收再创新，加快实现适合航空装备产品特点的大功率、高光束质量激光器的自主化，以及自动送丝、视觉跟踪、在线检测等配套系统的研发。

(2) 加大激光焊接技术研究的深度，建立牢固的校企、研究院合作研发关系，加大激光焊接技术基础研究的深度，如气孔、气孔等。裂缝，根据制造企业的应用需求。缺陷形成机理及抑制、接头表面完整性及可靠性评估等，开发适合高温、复杂应力等恶劣环境下服役要求的补焊材料，以及满足高质量要求的工艺配套技术和修复，高精度焊接和修复前后加工技术。

(3)重视新材料焊接技术的发展，积极发展高强度高温钛合金、新型高温合金、钛合金等航空航天新材料的激光焊接技术。铝金属间化合物、单晶/定向/粉末高温合金等。开发并形成涵盖材料可焊性、工艺、接头组织和性能的工艺数据储备，并建立相应的激光焊接工艺流程。

(4)加快焊接新技术应用研究 针对航空产品材料和设计结构特点，加快适合航空制造和维修需求的新型激光焊接方法的应用研究，如填丝激光自动焊接、长焦距激光焊接、激光复合焊接和双光束（填丝）焊接等。

(5) 拓宽激光焊接技术应用，借鉴国外航空制造成功经验，建立设计-材料-制造一体化研发模式，推动激光焊接技术在典型飞机和发动机上的工程应用部件，如飞机整体壁板、腹鳍和襟翼、各种薄壁机壳、燃烧室部件、叶片等。 复杂精密的部件，以及简单的焊接结构件

（6）建立一套完整的工艺质量标准体系，结合新材料、新结构、新方法、新产品的开发和应用进展，逐步建立和完善我国的激光焊接工艺和质量标准体系，建立并不断完善焊接工艺数据库。

(7) 加快与工业机器人系统、自动送丝系统、视觉传感器跟踪系统、焊接质量在线检测、评估和实时控制系统相结合的自动化和智能化进程，促进自动化和智能化进程。航空产品智能化 化学制造的实现，提高了激光焊接过程的自适应控制能力和生产效率。

来源：旺财汽车轻量化

文章来源：《装备维修技术》 网址: http://www.zbwxjs.cn/zonghexinwen/2021/0708/1642.html