激光焊接加工作為現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合體,與傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比尤為獨(dú)特,其本身的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,可以大大提高焊接的效率和精度。由于激光焊接加工的功率密度高,能量釋放速度快,在提高生產(chǎn)力的同時(shí),由于本身的集中點(diǎn)小,縫合材料之間的粘合力提高,不會(huì)造成材料的損傷和變形。
激光焊接加工的工藝參數(shù)是怎樣?下面我們大家一起來(lái)簡(jiǎn)單了解一下。
(1)功率密度。功率密度是激光加工中最重要的參數(shù)之一。使用較高的功率密度,可以在微秒時(shí)間范圍內(nèi)加熱到表面沸點(diǎn),從而產(chǎn)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(shù)毫秒才能達(dá)到沸點(diǎn),在表面汽化之前,地面很容易達(dá)到熔點(diǎn),形成良好的熔融焊接。因此,在導(dǎo)電型激光焊接中,功率密度在10 4 ~ 10 6W/CM 2范圍內(nèi)。
(2)激光脈沖波形。激光脈沖波形是激光焊接中的重要問(wèn)題,對(duì)薄片焊接尤為重要。高強(qiáng)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(jù)表面溫度發(fā)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(shù)之一,是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設(shè)備制造成本和體積的關(guān)鍵參數(shù)。
(4)散焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響。激光焊接通常需要一點(diǎn)焦點(diǎn),因?yàn)榧す饩劢怪泄獍咧行牡墓β拭芏忍?,容易蒸發(fā)到洞里。在離開(kāi)激光焦點(diǎn)的每個(gè)平面上,功率密度分布相對(duì)均勻。焦點(diǎn)偏離方法有兩種:正焦點(diǎn)偏離和負(fù)焦點(diǎn)偏離。焦平面在工件上有正焦點(diǎn),相反,有負(fù)焦點(diǎn)。根據(jù)幾何光學(xué)理論,當(dāng)正負(fù)焦平面與焊接平面距離相等時(shí),該平面的功率密度幾乎相同,但實(shí)際上熔池形狀不同。焦點(diǎn)模糊后,可以獲得與熔池形成過(guò)程相關(guān)的更大熔池。實(shí)驗(yàn)表明,激光加熱50~200us物質(zhì)開(kāi)始融化,形成液態(tài)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(shí),高濃度氣體將液態(tài)金屬移動(dòng)到熔池邊緣,在熔池中心形成凹陷部分。當(dāng)有負(fù)焦點(diǎn)時(shí),材料的內(nèi)部功率密度比表面更高,因此可以形成更強(qiáng)的熔化、汽化,將光能傳遞到材料的更深處。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,熔體更大時(shí)使用負(fù)焦距。焊接薄材料時(shí),最好使用正金屬。
(5)焊接速度。焊接速度的速度會(huì)影響單位時(shí)間內(nèi)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(lái),焊接速度太快的話,熱輸入量太小,工件無(wú)法通過(guò)。