通随着现代工业应用向个性化和轻量化方向发展,对异种金属激光焊接技术的需求日益迫切,尤其是针对特殊结构和精密部件的异种金属焊接。利用激光焊接的优势,对精密部件的异种金属激光焊接,突破传统异种金属连接的瓶颈问题,在航空航天、军工、汽车制造等领域,具有极大的应用价值。

团队在微结构件的异种金属激光精密焊接的基础理论、模拟仿真、过程检测、工艺优化、性能检测、系统集成等方面具有深厚的成果积淀。与其它相关企业合作,成立了"发动机科学与工程联合实验室",实现了钛合金与合金钢激光搭接钎焊,涡轮盘和转轴焊接,平衡支架与配重铅块的激光焊接等,通过对被焊接结构件的工艺过程控制,可保证结构件在焊接中的温度始终处于较低的温度环境,不损伤结构件内部的工作组件,如电路等以及特种工件的带药焊接,焊缝表面光滑、无氧化,无需二次加工。其中,针对航空仪表中陀螺马达主体与马达盖的焊接,传统的封装只能采取树脂粘接方法,在高空恶劣环境下高速飞行所产生的高频振动极易造成陀螺马达的开胶,使马达受损。采用激光精密焊接技术,成功实现了陀螺马达主体与马达盖的焊接,每年为军工企业成批焊接的陀螺马达已经量产。

激光异种金属焊接

装 备(左)                          过 程(右)

 

 

 

产 品 (左)                           结果(右)

  •     发动机涡轮(K418)涡杆(42CrMo)激光焊接,不同金属结构件,传统焊接方法不能满足
  •     首次实现(K418)与(42CrMo)的激光焊接。
  •     军民融合项目

 

激光异种金属穿透焊

结 构(上)                          过 程(下)

  •  主动冷却结构件的受热板(上板)、冷却槽板(下板)激光穿透焊,要求上板焊透,下板冶金结合。传统焊接技术无法胜任。
  •  变形小,精度高。镍基-不锈钢结构通过 15 MPa 冲击测试!
  •  军民融合项目。

 

异种金属的激光精密焊接

本技术能够建立完整的异种金属高密度激光精密焊接技术体系,包括工艺优化方案、样件成品、装备系统等,主要针对航空航天精密部件(陀螺马达焊接、平衡支架与配重铅块的激光焊接、小型精密齿轮的焊接等)、机械动力(蜗轮增压器等)、新能源汽车(异种材料轻量化等)等领域精密构件的异种金属的激光精密焊接。

航空陀螺马达激光精密焊接

  • 不同金属(30Mn23Al4Cr5与GCr15)结构封接,内有平衡装置、精密电路。
  • 弧焊时,内部温度 < 45 ℃ ,是最后一道工序,无须后处理。误差:< 1 μm

  • 军民融合项目(国军标)

 

 

热电偶激光精密焊接

  • 铜康铜新型热电偶,芯径< 0.15mm。首次实现注塑模具(200 MPa、280 ℃)温度传感,替代进口。
  • 焊接精度:< 10 μm
  • 测量误差:< 0.15 ℃,
  • 响应时间:< 0.1 s