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激光焊接的特性及工艺理论

激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。激光焊接机则是激光焊接技术的体现者。如今激光焊接技术被广泛应用于造船、汽车等行业,它的特性是怎样的?其工艺理论又是什么?不当之处请各位指正
​激光焊接的主要优点
1

能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

2

速度快、深度大、变形小

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激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1

4

可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

5

可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

6

可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来, 在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

激光焊接的工艺参数
1

激光脉冲波形。   激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。

2

激光脉冲宽度。 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

3

功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。

4

离焦量对焊接质量的影响。   激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。

注意事项

只有熟悉激光焊接的理论,我们的工作才会更加顺利,我们自己才有更多的进步。今天给大家分享的经验纯属我个人的理解,如有不当之处,还请各位斧正!

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