激光焊接工艺工程师必须知道什么,你会看一下吗?

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激光焊接工艺工程师必须知道什么,你会看一下吗?

* 来源: Cloud * 作者: YiQiSeo * 发表时间: 2019-05-01 0:26:09 * 浏览: 2
一,激光焊接原理激光焊接可以通过连续或脉冲激光束实现,激光焊接的原理可分为导热焊和激光深焊。导热焊接的功率密度小于104~105W / cm2。此时,穿透深度浅,焊接速度慢。当功率密度大于105~107W / cm2时,金属表面在热作用下凹陷,形成焊接速度快的熔焊。快速,宽广的宽高比。热传导激光焊接的原理是:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导扩散到内部。通过控制激光参数,例如激光脉冲的宽度,能量,峰值功率和重复频率,工件熔化形成特定的熔池。用于齿轮焊接和冶金板焊接的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。以下重点介绍激光深熔焊接的原理。激光深熔焊接通常使用连续激光束来完成材料的连接。冶金物理过程与电子束焊接非常相似,即能量转换机制由“钥匙孔结构”完成。在足够高的功率密度激光照射下,材料蒸发并形成小孔。这个充满蒸汽的孔就像一个黑体,可以吸收几乎所有的入射光束能量。腔中的平衡温度达到约2500℃,并且热量从高温腔的外壁传递以熔化腔周围的金属。小孔充满了在光束照射下壁材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔围绕熔融金属,液态金属包围固体材料(在大多数传统的焊接工艺和激光传导焊接,首先将能量沉积在工件表面,然后通过转移传递到内部。保持孔壁外部的液体流动和壁层的表面张力,并保持与孔腔中连续产生的蒸汽压力的动态平衡。光束连续进入小孔,小孔外的材料连续流动。当梁移动时,小孔总是处于流动稳定状态。也就是说,小孔和围绕孔壁的熔融金属随着前梁的前进速度向前移动,并且熔融金属填充在小孔被移除和冷凝之后留下的间隙,并且形成焊缝。所有上述过程都发生得如此之快,以至于焊接速度很容易达到每分钟几米。二,激光深熔焊接的主要工艺参数(1)激光功率。激光焊接中存在激光能量密度阈值。低于该值,穿透深度非常浅。达到或超过该值后,穿透深度将大大提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料相关)时才会产生等离子体,这表明稳定的深穿透焊接。如果激光功率低于该阈值,则工件仅在表面上熔化,即,焊接以稳定的热传导类型进行。当激光功率密度接近于形成小孔的临界条件时,深熔焊和传导焊接交替地变成不稳定的焊接过程,导致穿透深度的大的波动。在激光深穿透焊接中,激光功率同时控制穿透深度和焊接速度。焊缝的穿透与光束功率密度直接相关,并且是入射光束功率和光束焦点的函数。通常,对于一定直径的激光束,穿透随着光束功率的增加而增加。 (2)光束焦点。束斑尺寸是激光焊接最重要的变量之一,因为它决定了功率密度。但对于高功率激光器来说,测量它是一个问题,尽管已经存在许多间接测量技术。光束聚焦衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但是由于the存在聚焦透镜像差,实际光斑大于计算值。最简单的测量方法是等温轮廓测量方法,该方法测量用厚纸燃烧并穿透聚丙烯板后的焦斑和穿孔直径。该方法是通过测量实践掌握激光功率和光束作用的时间。 (3)材料吸收值。材料对激光的吸收取决于材料的一些重要特性,例如吸收率,反射率,导热率,熔化温度,蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。