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浅谈激光焊接和激光深熔焊接的原理

发布时间:2018-10-22 11:42:34 浏览次数: 75
浅谈激光焊接和激光深熔焊接的原理

激光焊接常用的激光光源是气体CO2激光器和固体YAG激光器,依激光器输出功率的巨细和作业状况,激光器作业的方法有接连输出方法和脉冲输出方法。被聚焦的激光光束照耀到焊件外表的功率密度,一般在104~107W/cm2。其焊接的机制也因功率密度的巨细,区分为激光热传导焊接和激光深熔焊接。


浅谈激光焊接和激光深熔焊接的原理


激光热传导焊接, 焊件结合部位被激光照耀,金属外表吸收光能而使温度升高,热量按照固体资料的热传导理论向金属内部传达分散。激光参数不一起,分散时刻、深度也有区别,这与激光脉冲宽度、脉冲能量、重复频率等参数有关。焊工件结合部位的两部份金属,因升温到达熔点而熔化成液体,很快凝结后,两部份金属熔接焊在一起。  热传导型激光焊接,需控制激光功率和功率密度,金属吸收光能后,不发生非线性效应和小孔效应。激光直接穿透深度只在微米量级,金属内部升温靠热传导方法进行。激光功率密度一般在104~105W/cm2,使被焊接金属外表既能熔化又不会汽化,而使焊件熔接在一起。


浅谈激光焊接和激光深熔焊接的原理


与激光热传导焊接相比,激光深熔焊接需求更高的激光功率密度,一般需用接连输出的CO2激光器,激光功率在200~3000W的规模。激光深熔焊接的机制与电子束焊接的机制相近,功率密度在106~107W/cm2的激光光束接连照耀金属焊缝外表,由于激光功率热密度足够高,使金属资料熔化、蒸腾,并在激光光束照耀点处构成一个小孔。这个小孔持续吸收激光光束的光能,使小孔周围构成一个熔融金属的熔池,热能由熔池向周围传达,激光功率越大,熔池越深,当激光光束相对于焊件移动时,小孔的中心也随之移动,并处于相对安稳状况。小孔的移动就构成了焊缝,这种焊接的原理不同于脉冲激光的热传导焊接。


浅谈激光焊接和激光深熔焊接的原理


激光深熔焊接依托小孔效应,使激光光束的光能传向资料深部,激光功率足够大时,小孔深度加大,跟着激光光束相对于焊件的移动,金属液体凝结构成焊缝,焊缝窄而深,其深宽比可到达12:1。激光深熔焊接需求足够高的激光功率,但几百瓦的CO2激光器,当激光形式好时,也能发生小孔效应,这是由于基模光束聚焦后可以取得高功率密度。 激光深熔焊接的焊接速度与激光功率成正比,熔深与速度成反比,欲使熔接速度添加、熔深加大,就必须选用大功率激光器。为取得高速度、高品质的焊接作用,常用1500~3500W之间的接连CO2激光器进行焊接



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