[00107373]激光焊接及熔覆

　　一、项目简介

　　激光焊接是将激光束直接照射到材料表面，通过激光与材料相互作用，使材料局部熔化凝固形成焊缝。激光焊接与常规焊接方法相比，具有如下特点：焊接强度高，精度高，热影响区小，热变形小，可以焊接难熔金属或异种金属材料，易于实现自动焊接。

　　激光熔覆是激光作用于添加的金属粉末上，金属粉末与基材熔化，形成冶金结合的激光熔覆层，在工件表面形成了一层具有特种功能（如耐磨性、耐蚀性、耐高温等）的合金层，提高工件性能，延长工件使用寿命。激光熔覆具结合强度高、热影响区小、热变形小、熔覆层性能优异等特点。

　　半导体所全固态光源实验室长期从事高功率激光技术研发及其工程应用研究，在高功率激光加工方面拥有多年的技术积累与工程实践经验，研发的高功率激光精密焊接技术、激光熔覆技术已处于成熟阶段。开发的激光焊接工艺已用于奇瑞、奔驰汽车核心部件的制造过程，激光熔覆与强化技术用于宝钢、神华集团、美国威德福、山特维克、金东纸业等装备核心部件的再制造过程。

　　二、技术特点

　　激光焊接技术实现了无缺陷环形闭合焊缝。通过对激光深熔焊接过程Keyhole能量扰动的研究，获得了影响局部几何、材料、环境因素对Keyhole能量扰动机理，开发处奇异点无缺陷激光深熔焊接技术，成功用于汽车变速箱核心部件激光焊接。

　　激光熔覆技术实现了强度与韧性的平衡。通过异质形核、固液界面冷却速率等参数的主动调控，实现了激光熔覆层从树枝晶到等轴晶转变，改善了涂层综合机械性能，实现了高含量碳化钨激光熔覆层无缺陷制备工艺，成功用于特种阀门、压榨螺旋等耐磨耐冲蚀部件的表面处理。　　三、专利情况

　　一种具有高抗损伤能力的激光器关闸系统；

　　一种不锈钢板的激光拼焊方法及固定装置；

　　一种对激光镀层进行处理的系统；

　　一种轴承表面无回火软带的激光淬火装置及方法；

　　一种激光粉末加工旁轴送粉工作头；

　　宽带激光熔覆送粉头；

　　一种结合激光和搅拌摩擦焊的复合焊接方法；

　　一种激光脉冲电镀系统；

　　一种用于激光熔覆的含有高铬含量的铁基复合粉末；

　　紫铜与黄铜的激光焊接方法；

　　一种高压水流辅助的激光切割装置；

　　一种结合激光和搅拌摩擦焊的复合焊接方法；

　　消除多道激光熔覆搭接孔洞的方法；

　　四、应用领域及市场前景

　　激光焊接可以进行拼焊、对接焊等多种接头形式，应用领域非常广泛，特别是汽车工业领域。例如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处，目前已经被许多大汽车制造商和配件供应商所采用。激光熔覆可以实现装备再制造与表面强化，广泛应用于钢铁、石油化工、造纸、矿山、工程机械、汽车等领域。

　　五、合作方式

　　技术转让