超声波焊接技术与平板太阳能集热器激光的比较

时间:2020-04-30    来源:灵科超声波


在太阳能热利用行业的平板太阳能集热器的生产中,激光焊接技术是稳定的还是超声金属焊接技术具有更多的优势一直是该行业的热门话题,其关注点不亚于真空管。太阳能热水器和平板太阳能热水器。在长期工艺技术比较和产品实际应用比较的过程中,还形成了激光焊接和超声金属焊接两个技术阵营,并将两者进行了比较。

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我们尝试对激光焊接和超声金属焊接进行全面比较,并分析两者之间的差异以及各自的优缺点。首先,我们区分激光焊接和超声波金属焊接两种焊接方法之间的区别。

激光焊接是利用高能激光脉冲产生的热能来熔化金属材料以产生连接。从本质上讲,它与电弧焊没有什么不同,只是电弧焊用于产生热能而不是激光。


超声波金属焊接是利用超声波高频机械振动产生的高密度能量,在工件表面产生塑性变形并在压力下破坏表面层,从而使焊接的金属在室温下物理连接。超声波金属焊接既不向工件输送电流,也不向工件引入高温热源。它仅将机械动能转换为工件之间的摩擦能,并在静压和弹性振动能的共同作用下,使温度升高。使工件以固态连接。

从焊接原理可知,激光焊接在高温下改变了物体的物理结构以实现物体的连接,而超声波金属焊接不需要改变物体的物理结构以直接在固态下进行连接。 。


在太阳能热利用工业的太阳能收集器的生产中,超声焊接机和超声金属焊接技术具有优势并且一直在该行业中流行。

产品美学PK

激光焊接是利用高能激光熔化要焊接的金属以产生连接。在太阳能吸热板焊接中,使用间距为3-5mm的焊接点。激光焊接不需要在待焊接的工件上施加压力,整体变形小,并且对吸热层表面的损坏小,并且超声波金属焊接将由于以下原因导致片材表面的波形变形:对于压力,虽然可以通过表面压花变形来避免,但仍会在太阳能吸收热的表面上形成约3mm的焊接痕迹。因此,激光焊接产品的外观将优于超声金属焊接。在这一轮竞赛中,激光焊接优于超声波金属焊接。


效果持久性PK

激光焊接的焊接点强度差。当冷热频繁或在外力作用下交替出现时,焊点容易断裂。超声波金属焊接利用垂直压力使两个要焊接的物体重叠,并通过超声波振动压力将其组合成坚固的连接。 90度垂直弯曲试验后的焊接仍未断裂。在这一轮竞赛中,超声波金属焊接优于激光焊接。

导热系数PK

激光焊接的使用会改变焊接对象的物理结构,从而影响其导电性或导热性,并且激光焊接会导致太阳能集热板和铜管之间的绝对导热面积较小,从而影响热传递效率。超声波金属焊接没有这个问题。超声波焊接可以最大程度地降低材料的温度影响,以免改变金属结构,因此焊接后的电导率或导热率极好,电阻系数极低或几乎为零,超声波金属焊接已成为一种焊接工艺导电,导热材料的最佳选择,在平板太阳能集热器的应用中,这种性能显然可以产生激光焊接无法实现的优势。经测试,超声波金属焊接产品的传输效率比激光焊接的传输效率高约3%(即在相同的工作条件下,水温约高3%)。在这一轮竞赛中,超声波金属焊接明显优于激光焊接。


能耗PK

太阳能热水器被社会和消费者广泛认可为低碳,节能环保的代表产品。生产过程中的能耗指标也受到了广泛关注。太阳能集热器的焊接就是其中之一。从焊接原理的比较分析中可以知道,超声波金属焊接可以最大程度地降低材料的温度影响(焊接区的温度不超过焊接金属绝对熔化温度的50%),从而不会发生变化。金属结构,因此不会对金属工件进行退火,也不需要冷却水。就能量消耗而言,可以在相同金属和不同金属之间执行超声焊接,与超声波焊接相比,其消耗的能量要少得多。在这一轮竞赛中,超声波金属焊接优于激光焊接。


成本PK

一,设备成本:国际上超声波焊接机和激光焊接机的价格相当,但是明和超声波有限公司通过引进国外引进了太阳能热利用行业的第一台全自动超声波金属焊接机。技术和自主研发。打破了中国高精度超声波焊接设备需要依靠国外进口的局面,国产超声波焊接机的价格基本下降了一半。超声波金属焊接机的单件设备的购买成本低于激光焊接机的单件购买成本。两者的采购比例通常为30万:100万(现在,家用激光焊接机的价格也迅速下降至约70万)。激光焊接机通常具有两个激光焊接头,而超声波机通常具有一个焊接头。对于相同的生产能力,两台超声波焊接机与一台激光焊接机相比。超声波比激光略好。

二,使用成本:首先,激光焊接适用于较厚的材料,例如铝板,通常选择铝板的厚度为0.4mm,超声波焊接适用于较薄的产品,例如铝板,通常为0.2。 -0.3毫米就焊接材料而言,超声波是优越的。第二是消耗品的成本。激光焊接的消耗品是氙气灯和滤芯。超声波耗材是焊接头。通常,激光焊接材料比超声波便宜。因此,在这一轮竞争中,超声波金属焊接要比激光焊接好一些。


效率PK

超声波金属焊接的速度比激光焊接快:铜的典型超声波金属焊接速度为8 m / min,铝的典型焊接速度为12 m / min,但是超声波焊接的当前过程是先打花然后焊接,因此单机效率即将减半。对于相同的生产能力,将2台超声波焊接机与1台激光焊接机进行比较。这样,超声波优于激光。

通过这些比较,我们发现超声波金属焊接在太阳能行业中的应用,焊接过程和综合性能均优于激光焊接。从使用经验来看,超声波金属焊接作为过去中国太阳能领域的主要焊接技术,已经具有丰富的应用经验,这就是为什么近两年来许多从事平板项目的太阳能公司也选择了超声波金属焊接。

至于许多太阳能公司所关注的焊接设备成本过高,而由明和超声波自主开发的全自动全板式超声波金属焊接机的上市大大降低了成本。极大地影响了国外超声波焊接机的国内市场。在太阳能热利用行业中,哪种焊接技术更具优势,市场的选择将成为最有效的验证方法和最佳质量检验员。台湾明和超声波焊接机也期待着中国金属焊接技术的进一步飞跃,使许多生产企业和消费者能够体验并享受技术进步和便利带来的丰硕成果。