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淺談激光切割加工的工作原理
- 2019-04-17-

合肥激光切割加工的作用及參數的激光功率

激光焊接技術的主要參數是激光功率的均勻性,以保證激光功率的滿足。在熱傳導焊接中,激光工作在脈衝狀態,因此脈衝能量、脈衝寬度和激光重複頻率是非常重要的參數。當然,必須注意激光外光路的規劃、聚集係統以及散焦對焊接的影響。焊接速度、焊點堆積率、激光脈衝重複頻率也應適當配合。為了防止工件數據在焊接過程中氧化,有必要選擇合適的維護氣體,並保持氣體流量、吹氣方式或吹嘴形狀的規劃密切相關。

激光焊接工藝參數的作用及參數的激光功率

激光功率大小是激光焊接技術的參數,隻要保證激光功率滿足要求,就能獲得良好的焊接效果。當激光功率較低時,也會出現孔效應,但有時焊接效果不好。焊縫上有孔,當激光功率增加時,焊接孔消失。因此,在進行激光深熔焊接時,不應選擇隻能產生孔效應的小功率,適當提高激光功率可以提高焊接速度和熔深。隻有當功率過高時,數據才會被過度吸收,鍵孔內會有氣體飛濺,或焊縫上會出現疤痕,甚至工件也會被焊穿。

合肥激光切割加工

激光焊接工藝參數的作用及參數的激光功率

為了使焊接光滑、潤滑,在焊接的開始和結束階段都計劃了激光功率的突變過程。激光功率在開始時由小到大變化到預定值,焊接結束時,激光功率由大到小逐漸減小,焊縫內無麻點。

氣體CO2激光器和固體YAG激光器是激光焊接常用的光源。根據激光器的輸出功率和工作狀態,激光工作方式分為連續輸出法和脈衝輸出法,聚焦激光束到焊件表麵的功率密度通常為104-107W/cm2。由於功率密度大,其焊接機理又分為激光熱傳導焊接和激光深熔焊接。

合肥激光切割加工焊接原理

在激光熱傳導焊接中,焊接件的結合部位用激光照射。金屬表麵吸收光能,使溫度升高。根據固體數據的熱傳導理論,熱量被傳遞並分散到金屬中。激光參數不同,色散時間和深度也不同,這與激光脈衝寬度、脈衝能量、重複頻率等參數有關。當溫度上升到熔點時,焊接工件接頭處的兩部分金屬熔化成液體。凝固後,金屬的兩部分被焊接在一起。在熱傳導激光焊接中,應控製激光功率和功率密度。金屬吸收光能後,無非線性效應和小孔效應。激光穿透深度僅為微米級,金屬內部溫度取決於熱傳導。激光功率密度一般為104-105W/cm2,使焊接金屬表麵熔化而不汽化,使焊接件熔在一起。

激光焊接和激光深熔焊接原理

與激光熱傳導焊接相比,激光深熔焊接要求更高的激光功率密度。一般來說,需要連續輸出的二氧化碳激光器。激光功率在200-3000瓦之間,激光深熔焊接的機理與電子束焊接相似,功率密度為106-107W/cm2的激光束連續照射在金屬焊縫表麵。由於激光功率和熱密度足夠高,金屬數據被熔化和蒸發,在激光束照射點形成小孔。孔不斷吸收激光束的光能,使孔周圍形成熔池,熱能從遊泳池傳遞到周圍。激光功率越大,水池越深。當激光束相對於焊接件移動時,孔中心移動並處於相對穩定的狀態,小孔的移動構成了焊縫,這種焊接的原理不同於脈衝激光熱傳導焊接。

合肥激光切割加工

激光焊接和激光深熔焊接原理

合肥激光切割加工依靠孔效應,將激光束能量傳遞給深部數據。當激光功率足夠大時,孔深增大。激光束相對於焊件的運動,使金屬液凝固組織成為一個焊縫,焊縫窄而深,深寬比可達12:1。激光深熔焊接需要足夠高的激光功率,但當激光形態良好時,也會產生孔效應,因為通過聚焦基波束可以獲得較高的功率密度。激光深熔焊接的焊接速度與激光功率成正比,熔深與激光速度成反比。為了提高焊接速度和熔深,必須選用大功率激光。為了獲得高速高質量的焊接效果,通常采用1500瓦至3500W的連續二氧化碳激光器進行焊接。