激光焊接对比传统焊接

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光焊接凭借其更快的处理速度和更高的质量可能会很快占领整个加工工艺领域，你是这样认为的吗？然而，答案是：传统的焊接仍将继续。并且取决于您用法和工序，传统焊接技术可能永远不会消失。那么，在现在市场中，每种方法的利弊将会带来什么呢？

传统焊接方式仍然会十分流行。广义上讲，工业上使用的三种传统焊接类型是MIG（金属惰性气体），TIG（钨极惰性气体）和电阻点。在电阻点焊中，两个电极压制要在它们之间接合的零件，迫使大电流通过该点，零件材料的电阻产生将零件焊接在一起的热量，此为汽车行业，尤其是在白车身焊接上的主流手段。

热衷于MIG（金属惰性气体保护焊接）

是什么造成了MIG持久的人气？连续送丝是易损耗的，因此，它增加了材料并增强了焊缝，使其非常适合（零件垂直的）角焊。自生激光可将两种母体材料融合在一起。激光可以进行角焊，但是零件和其他零件的精度和精密度必须严格一个数量级。

在圆角上进行MIG焊接时，公差至少为线径的正负一半，通常甚至更大。同样MIG用于其他类型的焊接工艺窗口要比激光大很多。换句话说，零件不必像自发激光那样精确，固定装置也不必确保几乎完美的配合。换句话说，零件不必像自发激光那样精确，固定装置也不必确保几乎完美的配合。

MIG焊接也更易于自动化，需要控制只有行进速度，电压，安培数，割炬角度和工作角度，此外，就算精度只有一半，仍然能得到良好的焊接效果。而自动化激光焊接需要机器人具有出色的路径精度和可重复性，并且需要控制焊接过程中的更多因素。TIG（钨极惰性气体保护焊接）在这方面是相似的。

这并不是说自动进行MIG焊接非常容易，任何人都可以做到。它仍然需要专家来进行编程和诊断问题。

经过多年的经验和科学证据，传统焊接已广为人知。我们知道如何做出可预测的结果来交付结构所需的接头。尽管我们担心的是熟练工人的短缺，这对行业来说是一个真正的问题，但是仍然有大量经验丰富的焊工，技术人员和工程师存在，他们都熟悉传统工艺的管理。对于大多数产品，这是一种简单，廉价的解决方案，能够提供不错的结果。

MIG或TIG系统的前期成本通常低于激光系统。但是，激光的成本一直在下降，并将继续下降。激光的成本大约是激光焊接系统成本的三分之一至一半，而根据焊接能力而定的成本将每年下降10-15％。

然而激光加工头比传统的加工头昂贵，传输光纤也很昂贵，维护激光电池也更昂贵。例如，激光电池必须“不透光”，为4” （101.6毫米）厚的壁可以承受10分钟的直接撞击而不会烧穿。（激光不会聚焦在4英寸[101.6毫米]厚的深度上。）TIG和MIG系统可以用便宜的金属板屏蔽允许有差距。

另一方面，如我们将看到的那样，考虑到吞吐量和单件成本的差异时，激光通常会获胜。对于TIG来说尤其如此，这是一个非常缓慢的过程，需要很高的技术水平，因此使用起来很昂贵。出于这个原因TIG在很大程度上限于工业食品设备、电器，以及一些精密组件的制造上。但是，如果需要大量生产这些零件，激光系统上的投资回报率将“推倒一切” TIG，因此在这些情况下自然可以代替。

来自位于美国伊利诺伊州霍夫曼庄园的Trumpf Inc.激光焊接产品经理Masoud Harooni表示，即使TIG也无法为食品加工和其他对外观至关重要的应用提供令人满意的表面。此外，可见焊缝的激光焊接速度比TIG快两到三倍。如果您在冰箱或类似零件上看到一个合适的半径，则说明它是被研磨过或采用激光焊接方式加工。

推进采用激光焊接的趋势

当下，美国制造业趋于保守。如果没有问题要解决，则选择成本最低，功能最强大，最基础的解决方案。因此，人们只有在MIG焊接不起作用或TIG焊接太慢时才会将目光投向激光。批量TIG焊接要么已经转移到国外，要么已被激光替代，那么激光对MIG的挑战在哪里？

一个主要的问题是焊接冶金或结构损坏，可能是由MIG相对较长且广泛的传递到零件中的热量和较长的冷却周期造成的。相反，激光可以用极小的光束传输热能，并仅熔化局部区域。总热量输入比MIG要少得多，并且零件冷却非常快，从而将变形和焊接冶金影响降至最低。

Harooni提供了一个有用的类比：“想象一下，相比起一根针，在沙滩上喝一瓶水。如果在瓶子上放五磅重的东西，它就不会渗入沙子。但是，如果您只在针上放几盎司，它就会。想想您施加的热量是热量，瓶子是MIG，针头是激光。”

与MIG相比，激光将热量输入减少了大约85％，焊缝中的残余应力与热量输入成正比。投入的热量越多，产生的残余应力就越大。屈曲，变形和收缩，以及所有这些在生产加工工程中会导致噩梦的情况。

另一个例子，由于浮阴极问题，因为电弧不稳定，所以MIG焊接钛很困难。因此，激光焊接钛是一个完美的选择。对于6000系列铝，问题在于热裂纹。热裂纹是硅化镁迁移到晶界的现象。因此，如果可以在硅化镁迁移之前加热，熔化和冷却材料，则可以创建无裂纹的焊缝。激光可以使用最新的扫描技术来做到这一点，在这种技术中，可以使用反射镜来回移动光束。