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激光焊接機可實現對接焊、疊焊、密封焊等

發布時間:2014-03-28 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


    激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區 域內的局部加熱,激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。激光輻射的能量通過熱傳導向材料 的內部擴散,將材料熔化后形成特定熔池。它是一種 新型的焊接方式,工件可放置在封閉的空間(經抽真空或內部氣體環境在控制下)。 激光焊接機主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現點焊、對接焊、疊焊、密封焊等,深寬比 高,焊縫寬度小,激光束可聚焦在很小的區域,可焊接小型且間隔相近的部件,熱影響區小、變形小,焊接速度快, 焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質量高,無氣孔,可精確控制,可焊材質種類范圍大,亦可相互接合各種異質材料,聚焦光點小,定位 精度高,易實現自動化。
    激光功率密度較低(105~106W/cm2),工件吸收激光后,僅達到表面熔化,然后激光焊接機依靠熱傳導向工件內部傳遞熱量形成熔池。這種焊接模式熔深淺,等離子弧焊是利用等離子弧作為熱源的焊接方法。深寬比較小。后者激光功率密度高(106~107W/cm2),氣體由電弧加熱產生離解,在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮,工件吸收激光后迅速熔化氣化,形成等離子弧的氣體和它周圍的保護氣體一般用氬。熔化的金屬在蒸汽壓力作用下形成小孔激光束可直照孔底,增大能量密度和離解度,形成等離子弧。使小孔不斷延伸,直至小孔內的蒸氣壓力與液體金屬的表面張力和重力平衡為止。小孔隨著激光束沿焊接方向移動時,它的穩定性、發熱量和溫度都 高于一般電弧,即在相互作用過程中焊縫可以先在傳導方式下形成,小孔前方熔化的金屬繞過小孔流向后方,凝固后形成焊縫。因而具有較大 的熔透力和焊接速度。這種焊接模式熔深大,深寬比也大。
    在激光與金屬的相互作用過程中,金屬熔化僅為其中一種物理現象。有時光能并非主要轉化為金屬熔化,傳導焊和深熔焊方式也可以在同一焊接過程中相互轉換,而以其它形式表現出來,如汽化、等離子體形成等。然而,要實現激光焊接機良好的熔融焊接,由傳導方式向小孔方式的轉變取決于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脈沖持續時間。必須使金屬熔化成為能量轉換的主要形式。為此,必須了解激光與金屬相互作用中所產生的各種物理現象以及這些物理現象與激光參數的關系,從而通過控制激光參數,激光脈沖能量密度的時間依賴性能夠使激光焊接在激光與材料相互作用期間由一種焊接方式向另一種方式轉變,使激光能量絕大部分轉化為金屬熔化的能量,達到焊接的目的。

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