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最小化 最大化

异种金属的激光精密焊接

 

 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。

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。

  • 焊缝深度0.1-5mm,可控;
  • 焊缝拉伸强度不低于母材的80%;
  • 加工精度误差< 5%。

本技术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。

 

钛合金支架与铅配重激光焊接;航空仪表的陀螺马达激光焊接

涡轮增压器激光焊接;热交换器激光焊接.

 

激光异种焊接中的数值模拟

 

Temperature fields at different times during cooling rate for two case

Concentration profile on Fe at the top suface for different times

Comparison of calculated and experimental weld pool configurations under a heat input of 26,7J/mm