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激光焊接加工的參數是什么？
發布時間:
2022-10-21
來源:
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(1)激光焊接加工的功率密度。功率密度是激光加工中較重要的參數之一。使用較高的功率密度，可以在微秒時間范圍內加熱到表面沸點，從而產生大量汽化。因此，高功率密度有利于沖壓、切割、雕刻等材料去除加工。在低功率密度的情況下，表面溫度需要數毫秒才能達到沸點，在表面汽化之前，地面很容易達到熔點，形成良好的熔融焊接。因此，在導電型激光焊接中，功率密度在10 4 ~ 10 6W/CM 2范圍內。
(1)激光焊接加工的功率密度。功率密度是激光加工中較重要的參數之一。使用較高的功率密度，可以在微秒時間范圍內加熱到表面沸點，從而產生大量汽化。因此，高功率密度有利于沖壓、切割、雕刻等材料去除加工。在低功率密度的情況下，表面溫度需要數毫秒才能達到沸點，在表面汽化之前，地面很容易達到熔點，形成良好的熔融焊接。因此，在導電型激光焊接中，功率密度在10 4 ~ 10 6W/CM 2范圍內。
(2)激光焊接加工的激光脈沖波形。激光脈沖波形是激光焊接中的重要問題，對薄片焊接尤為重要。高強度激光束接觸材料表面后，金屬表面激光能量反射的60% ~ 98%將丟失，反射率將根據表面溫度發生變化。激光脈沖作用期間金屬反射率的變化很大。
(3)激光脈沖寬度。脈沖寬度是脈沖激光焊接的重要參數之一，是區別于材料去除和材料熔化的重要參數，也是決定加工設備制造成本和體積的關鍵參數。
(4)激光焊接加工的散焦量對焊接質量的影響。激光焊接通常需要一點焦點，因為激光聚焦中光斑中心的功率密度太高，容易蒸發到洞里。在離開激光焦點的每個平面上，功率密度分布相對均勻。散焦方法有正散焦和負散焦兩種。焦平面在工件上有正焦點，相反，有負焦點。根據幾何光學理論，當正負焦平面與焊接平面距離相等時，該平面的功率密度幾乎相同，但實際上熔池形狀不同。焦點模糊后，可以獲得與熔池形成過程相關的更大熔池。實驗表明，激光加熱50~200us物質開始融化，形成液態金屬，部分汽化，形成高壓蒸汽，以極快的速度噴射，釋放出耀眼的白光。與此同時，高濃度氣體將液態金屬移動到熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷部分。當有負焦點時，材料的內部功率密度比表面較高，因此可以形成更強的熔化、汽化，將光能傳遞到材料的更深處。因此，在實際應用中，熔體更大時使用負焦距。焊接薄材料時，要使用正金屬。
(5)焊接速度。焊接速度的速度會影響單位時間內的熱輸入量，焊接速度太慢的話，熱輸入量太大，工件燃燒起來，焊接速度太快的話，熱輸入量太小，工件無法通過。
激光拼焊技術較廣的應用于轎車制造，據統計，2000年全球修剪毛坯激光拼焊生產線超過100條，每年汽車零部件拼焊毛坯超過7000萬條，持續高速增長。日本代替閃光對焊進行鋼卷連接，超薄板焊接研究(如板厚100微米以下的箔)無法焊接，但通過具有特殊輸出功率波形的YAG激光焊接取得成功，展示了激光焊接的廣闊未來。日本還成功地在國內水利等領域開發了齒輪的激光焊接技術。
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