激光自动焊接的焊缝高度可通过工艺参数优化实现可控加高,但需平衡热输入与材料熔化特性。在加丝焊接中,焊缝高度与送丝速度、焊丝直径成正比,与焊接速度成反比。例如,提高送丝速度或增大焊丝直径可增加熔敷金属量,但需同步调整激光功率以避免未熔合缺陷。对于不加丝焊接,可通过降低焊接速度或采用负离焦模式(焦点位于工件下方)增加熔深,间接提升焊缝高度。
激光摆动焊接技术为焊缝加高提供了更灵活的解决方案。通过振镜或摆动焊接头控制光束摆动轨迹(如圆形、8字形),可扩大熔池范围并促进熔融金属的均匀分布。摆动焊接还能降低对工件装配间隙的敏感性,减少气孔缺陷。例如,在汽车车身焊接中,摆动焊接通过优化热输入分布,可实现焊缝高度增加的同时保持低变形率。
实际应用中需结合材料特性选择工艺。例如,铝合金因高反射率需采用激光-电弧复合焊或激光钎焊提升热输入效率;不锈钢则适合高功率密度激光深熔焊,通过负离焦模式实现熔深与焊缝高度的同步提升。此外,焊缝加高需避免过度热输入导致的晶粒粗化或裂纹倾向,建议通过工艺试验确定*佳参数组合。
在自动化生产中,焊缝高度控制可通过传感器反馈实现闭环调节。例如,激光视觉系统可实时监测焊缝成型,动态调整送丝速度或激光功率。这种技术已广泛应用于航空航天、汽车制造等领域,例如某型飞机壁板焊接中,通过激光摆动焊将焊缝高度误差控制在±0.1mm以内,同时满足疲劳强度要求。