焊接工艺重大突破！英国科学家实现玻璃与金属焊接

传统上，焊接仅限于具有相似特性的材料，因此即使将铝和钢焊接在一起也很难。



但是现在，据英国《每日邮报》3月6日报道，英国赫瑞-瓦特大学（Heriot-Watt University）的科学家近日公布一项突破性的新成果，研发出一种将玻璃和金属通过超高速激光系统，焊接在一起的方法。

英国赫瑞瓦特大学的科研人员使用非常短的红外光脉冲沿接合处将两种材料融合在一起。研究人员认为，这种新工艺有望改变制造业，在航空航天、国防、光学技术甚至医疗保健领域都将有用武之地。


利用超快激光焊接方法，研究人员可以将各种光学材料（如石英、硼硅酸盐玻璃和蓝宝石）融入包括铝、钛和不锈钢等金属中。这种方法在材料熔合过程中产生非常短的皮秒红外光脉冲。


赫瑞瓦特大学激光创新制造中心主任兼教授Duncan Hand表示：“从传统意义上来讲，由于玻璃和金属的不同热性能，将玻璃和金属等不同材料焊接在一起非常困难 - 高温和高度不同的热膨胀会导致玻璃破碎。目前，涉及玻璃和金属的设备和产品通常是采用粘合剂结合在一起，这一过程很杂乱，而且粘合的部件会逐渐出现移动的现象。放气也是一个问题，因为粘合剂会不断释放出有机化学物质，这样可能会导致产品寿命缩短。”

Hand指出，要焊接的部件紧密接触，激光通过光学材料进行聚焦，在两种材料之间的界面处提供非常小且高强度的点。这样一来，研究团队在一个几微米宽的区域内实现了兆瓦峰值功率，在材料内部形成了一个由高度受限的熔化区域包围的微等离子体。该团队在-50°至90°C的温度下对焊缝进行了测试，结果表明它们足够坚固，能够承受极端条件。

Hand及其团队日前正在与由英国牛津激光公司、Coherent Scotland、Leonardo以及英国古奇·休斯古公司领导的财团合作，开发激光加工系统原型，以实现该技术的早日商用。

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