鐳射焊接的特性及工藝理論?

鐳射焊接是鐳射材料加工技術應用的重要方面之一。鐳射焊接機則是鐳射焊接技術的體現者。如今鐳射焊接技術被廣泛應用於造船、汽車等行業,它的特性是怎樣的?其工藝理論又是什麼?不當之處請各位指正

鐳射焊接的特性及工藝理論

​鐳射焊接的主要優點

能在室溫或特殊條件下進行焊接,焊接裝置裝置簡單。例如,鐳射通過電磁場,光束不會偏移;鐳射在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊,並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。

速度快、深度大、變形小

鐳射聚焦後,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達5:1,最高可達10:1

可進行微型焊接。鐳射束經聚焦後可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。

可焊接難熔材料如鈦、石英等,並能對異性材料施焊,效果良好。

可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來, 在YAG鐳射加工技術中採用了光纖傳輸技術,使鐳射焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用。

鐳射焊接的工藝引數

鐳射脈衝波形。
  鐳射脈衝波形在鐳射焊接中是一個重要問題,尤其對於薄片焊接更為重要。當高強度鐳射束射至材料表面,金屬表面將會有60~98%的鐳射能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個鐳射脈衝作用期間內,金屬反射率的變化很大。

鐳射脈衝寬度。
脈寬是脈衝鐳射焊接的重要引數之一,它既是區別於材料去除和材料熔化的重要引數,也是決定加工裝置造價及體積的關鍵引數。

功率密度。
功率密度是鐳射加工中最關鍵的引數之一。採用較高的功率密度,在微秒時間範圍內,表層即可加熱至沸點,產生大量汽化。因此,高功率密度對於材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對於較低功率密度,表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒,在表層汽化前,底層達到熔點,易形成良好的熔融焊接。因此,在傳導型鐳射焊接中,功率密度在範圍在104~106W/cm2。

離焦量對焊接質量的影響。
  鐳射焊接通常需要一定的離焦,因為鐳射焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發成孔。離開鐳射焦點的各平面上,功率密度分佈相對均勻。

注意事項

只有熟悉鐳射焊接的理論,我們的工作才會更加順利,我們自己才有更多的進步。今天給大家分享的經驗純屬我個人的理解,如有不當之處,還請各位斧正!

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