激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数
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激光焊接的工艺参数1、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。
2、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。
3、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。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离做文章一,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。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
激光焊接工艺参数知识点,英杰职业教育激光深熔焊接的主要工艺参数激光功率激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。
激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。
焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。
一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。
光束焦斑1.1光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一,因为它决定功率密度。
但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
1.2光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。
最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
焊接速度焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
图10-2给出了1018钢焊接速度与熔深的关系。
焊接构件的振动时效技术是对已焊接成型的构件进行振动处理,用以降低和均化由於焊接造成的残余应力。
而振动焊接是首先将被焊部件进行振动,且边振动边焊接,直到焊完为止。
材料吸收值1.1 材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
1.2 影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。
激光焊接工艺参数激光焊接是一种高效、高质量、非接触的焊接方法,广泛应用于精密零件的制造、电子产品的组装、汽车工业、航空航天等领域。
激光焊接工艺参数对焊接质量和效率起着重要的影响。
下面将介绍一些常用的激光焊接工艺参数。
1.激光功率:激光焊接的功率决定了熔池的温度和熔化的能量。
功率过高会导致焊缝过深、过宽,功率过低则影响焊接质量。
根据不同材料和焊接要求,选择合适的激光功率,通常在几百瓦到几千瓦之间。
2.焦距:焦距是指激光束通过聚焦镜后在焊接部位形成的焦点与工件表面之间的距离。
焦距的选择与焊接材料的厚度、焊枪的设计、激光束的直径等因素相关。
焦距过大会导致焊接深度不够,焦距过小则容易引起溅射和熔洞。
3.光斑直径:光斑直径影响焊缝的宽度和深度。
通常情况下,焊接深度正比于光斑直径的平方。
选择合适的光斑直径可以控制焊缝的大小和形状。
4.扫描速度:扫描速度是指焊接头在工件上移动的速度。
扫描速度的选择要根据焊接材料的导热性和热膨胀系数来确定。
过高的扫描速度可能导致焊缝无法充分熔化,过低的扫描速度则容易引起过热和熔洞。
5.激光脉冲频率:激光脉冲频率决定了激光束的脉冲数。
较低的脉冲频率可以增加焊缝的深度,较高的脉冲频率则可以增加焊缝的宽度。
根据焊接要求选择合适的脉冲频率。
6.各向异性系数:各向异性系数是指焊接材料在激光束照射下沿不同方向扩散的能力。
不同金属材料的各向异性系数差异较大,选择合适的激光焊接参数可以减小焊缝形状的变化。
7.激光束模式:激光束的光斑形状可以通过调整激光器的谐振腔或使用适当的光学元件来改变。
常见的激光束模式包括高斯模式、倍高斯模式和束团模式等。
不同的光斑形状对焊接质量和效率有影响。
总结起来,激光焊接工艺参数包括激光功率、焦距、光斑直径、扫描速度、激光脉冲频率、各向异性系数和激光束模式等。
通过合理地选择这些参数,可以实现高质量、高效率的激光焊接。
激光焊接工艺参数激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法,其原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
前者适用于功率密度小于104~105 W/cm2的情况,而后者则适用于功率密度大于105~107 W/cm2的情况。
在激光深熔焊接中,能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔,小孔内充满高温蒸汽,孔壁外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。
小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。
激光焊接的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度、焊接距离、焊接角度、焊接气体等。
其中,激光功率是最关键的参数,它决定了焊缝的宽度和深度。
激光束直径和焊接速度的关系也非常重要,如果激光束直径过大,焊缝将会过宽,而如果焊接速度过快,焊缝将会过窄。
焊接距离和焊接角度也会影响焊缝的质量,而焊接气体则可以保护焊缝和减少氧化。
因此,在进行激光焊接时,需要根据具体情况调整这些参数,以获得最佳的焊接效果。
激光焊接中,激光功率是一个关键因素。
当激光功率密度超过一定的阈值时,熔深会大幅度提高,等离子体才会产生,从而实现稳定深熔焊。
如果激光功率低于此阈值,则只会发生表面熔化,即焊接以稳定热传导型进行。
当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,导致熔深波动很大。
因此,在激光深熔焊时,需要同时控制激光功率和焊接速度。
光束焦斑大小是激光焊接中最重要的变量之一,因为它决定功率密度。
然而,对于高功率激光来说,测量光束焦斑大小是一个难题。
最简单的方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
但是,需要通过实践来掌握激光功率大小和光束作用的时间。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
激光深熔焊接的主要工艺参数1.激光功率激光功率是指激光输出的功率大小。
激光功率的选择应根据材料的类型、厚度和焊接速度等因素进行调整。
功率过低会导致无法完全融化焊缝,形成不良的焊接缺陷;功率过高会使焊缝产生过多的热影响区,导致焊缝变形和质量降低。
因此,激光功率的选择应根据焊接要求进行合理调节。
2.焦斑大小焦斑大小是指激光束在焊接材料表面形成的点状或圆形热源的直径。
焦斑大小的选择应根据焊接材料的类型和厚度进行调整。
焦斑过大会导致焊接热输入过大,造成材料的过热和烧穿现象;焦斑过小会导致焊接速度降低、焊缝长度增加,降低焊接效率。
因此,合理选择焦斑大小可以提高焊接质量和效率。
3.焦距焦距是指激光焦点到工件表面的距离。
焦距的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
焦距过小会导致焊接过程中激光束发散,焦点变大,影响焊缝质量;焦距过大会使激光束发散度增加,焦斑变大,导致焊缝质量下降。
因此,选择合适的焦距可以提高焊接质量和效率。
4.焦点位置焦点位置是指激光焦点相对于焊接材料表面的位置。
焦点位置的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
焦点位置过高会使激光热输入不够,焊缝没有完全熔化;焦点位置过低会导致焊接热输入过大,材料出现烧穿和变形现象。
因此,选择合适的焦点位置可以保证焊接质量和效率。
5.激光扫描速度激光扫描速度是指激光束在焊接过程中的移动速度。
激光扫描速度的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
扫描速度过慢会使焊缝长度增加,降低焊接效率;扫描速度过快会导致焊接热输入不够,焊缝没有完全熔化。
因此,选择适当的激光扫描速度可以提高焊接质量和效率。
6.气体保护气体保护是指在激光焊接过程中向焊缝区域供应保护气体,主要用于防止焊缝区域氧化和污染。
常用的保护气体有氩气、氮气和二氧化碳等。
优化气体保护可以改善焊缝质量并防止焊缝氧化。
因此,通过合理调节激光功率、焦斑大小、焦距、焦点位置、激光扫描速度和气体保护等工艺参数,可以实现激光深熔焊接的高质量和高效率。
激光焊接熔深熔宽标准
激光焊接熔深和熔宽是评估激光焊接质量的重要参数。
一般来说,激光焊接熔深和熔宽会根据具体的应用要求以及材料的性质而有所不同,因此并没有统一的标准,而是根据具体情况进行评估。
在一般情况下,可以通过以下几个方面来评估激光焊接熔深和熔宽的标准:
1. 熔深:熔深指的是激光焊接后,焊缝从表面进入工件内部的深度。
熔深的标准评估可以根据焊接后工件的强度要求、设定的工艺参数以及材料的性质等方面进行评估。
常见的方法是使用金相显微镜或者断口分析等来测量焊缝断面的熔深,并与设定的标准或者要求进行比较。
2. 熔宽:熔宽指的是激光焊接后,焊缝在工件表面形成的宽度。
熔宽的标准评估同样可以根据工件的要求和材料的性质进行评估。
常见的方法是使用金相显微镜或者断口分析等来测量焊缝断面的熔宽,并与设定的标准或者要求进行比较。
需要注意的是,由于激光焊接熔深和熔宽受到多种因素影响,如激光功率、焦点位置、焊接速度、材料的热导率和吸收率等,因此在制定标准时应考虑到这些因素的影响,并根据实际情况进行调整。
同时,也需要结合激光焊接后工件的应力分布、断裂性能等方面进行综合评估,以综合判断焊接质量是否符合要求。
(一)激光深熔焊接的主要工艺参数1)激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。
激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。
焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。
一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。
2)光束焦斑。
光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一,因为它决定功率密度。
但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。
最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
3)材料吸收值。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。
CO2激光器的输出波长通常为10.6μm,陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等非金属对它的吸收率在室温就很高,而金属材料在室温时对它的吸收很差,直到材料一旦熔化乃至气化,它的吸收才急剧增加。
采用表面涂层或表面生成氧化膜的方法,提高材料对光束的吸收很有效。
4)焊接速度。
焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
激光焊接工艺参数讲解激光焊接工艺是一种使用高能量激光束将材料熔化并连接在一起的焊接技术。
它具有高能量密度、狭窄热影响区、快速熔化和凝固速度等优点,已广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在激光焊接过程中,工艺参数的选择对焊缝质量和焊接效率有着重要影响。
下面将详细介绍几个关键的激光焊接工艺参数。
1.激光功率:激光功率是指激光器输出的功率,也是激光焊接中最为关键的参数之一、激光功率的选择应根据材料厚度、焊缝宽度等因素来确定。
功率过大会导致焊缝熔化过度,出现裂纹等缺陷;功率过小则无法达到理想的焊接效果。
2.激光波长:激光波长是指激光器产生的激光光束的波长,常用的波长有CO2激光器的10.6μm和固体激光器的1.06μm。
不同材料对激光波长的吸收情况不同,选择适当的波长可以提高焊接效果。
3.激光扫描速度:激光扫描速度是指激光束在焊接过程中的移动速度。
激光扫描速度的选择应根据焊接材料的导热性、热传导率等因素来确定。
过高的扫描速度会导致焊缝填充不充分,焊接质量下降;过低的扫描速度则会增加焊接时间和成本。
4.焦点位置:焦点位置是指激光束在焊接过程中的聚焦位置。
焦点位置的选择应根据焊接材料的厚度和要求等因素来确定。
焦点位置偏离太远会导致焊点变粗,焊缝变宽;焦点位置偏离太近则会导致焊点变细,焊缝变窄。
5.辅助气体:辅助气体是在焊接过程中用于保护焊缝和清洁焊接区域的气体。
常用的辅助气体有氩气、氮气等。
辅助气体的选择应根据材料的特性和焊接要求来确定。
6.脉冲频率:脉冲频率是指激光器输出激光束的频率。
脉冲频率的选择需要根据焊接材料的热导率、导热系数等因素来确定。
脉冲频率过高会导致焊接气孔增多,焊接质量下降;脉冲频率过低则会增加焊接时间。
以上是几个关键的激光焊接工艺参数的讲解。
在实际应用中,需要根据具体的焊接材料和要求来选择合适的工艺参数,以获得理想的焊接效果。
此外,还需要注意检查焊接设备的状态、保持焊接区域的干净和干燥等,以提高焊接质量和效率。
激光焊接机的工艺参数以及方法是什么激光技术采用偏光镜反射激光,产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量。
如果焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,将这一效应用于焊接工艺,即为激光焊接。
目前应用在汽车上的激光焊接主要分为顶篷激光钎焊和车门激光熔焊两种工艺。
下面一起来了解一下。
1、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。
2、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。
3、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。
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。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
激光焊接的工艺参数1、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。
2、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。
3、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。
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。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
1.激光焊接原理激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107 W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。
其中热传导型激光焊接原理为:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下面重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。
孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。
光束不断进入小孔,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。
就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。
上述过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易达到每分钟数米。
2. 激光深熔焊接的主要工艺参数1)激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
激光焊接的工艺参数激光焊接是一种高能聚焦激光束将材料加热到熔化或半熔化状态并进行焊接的工艺。
激光焊接工艺参数的选择对焊接质量和效率起着至关重要的作用。
下面将从激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等方面介绍激光焊接的工艺参数。
激光功率是激光焊接中最重要的工艺参数之一、激光功率的选择应根据焊接材料的种类和厚度进行确定。
一般来说,对于较薄的材料,使用较低的激光功率可以防止热输入过大引起的变形和气孔等缺陷。
而对于较厚的材料,需要使用较高的激光功率来提供足够的热能来熔化材料。
激光功率的选择也会影响焊接速度和焊缝形状,通常应进行综合考虑。
激光束聚焦方式也是激光焊接中的重要参数之一、常见的激光束聚焦方式有点焦聚焦和线焦聚焦两种。
点焦聚焦具有激光功率密度高、焊缝熔深大的优点,适用于焊接较薄的材料。
线焦聚焦具有焊缝宽度大、焊接速度快的优点,适用于焊接较厚的材料。
选择合适的激光束聚焦方式可以提高焊接质量和效率。
焊接速度是指激光焊接过程中激光束移动的速度。
焊接速度的选择应根据焊接材料的种类和厚度、激光功率和焊缝形状等因素进行确定。
焊接速度过快会导致熔池不稳定,容易形成缺陷,而焊接速度过慢会造成过多的热输入,引起变形和气孔等问题。
因此,选择合适的焊接速度可以有效控制焊接质量和生产效率。
焊缝形状是指激光焊接中焊接部分的形状。
激光焊接可以实现多种焊缝形状,如直焊缝、曲线焊缝、V型焊缝等。
选择合适的焊缝形状可以根据焊接材料的种类和要求进行选择。
例如,对于较厚的材料,可以选择V型焊缝来提高焊接质量。
而对于较薄的材料,可以选择直焊缝来提高焊接效率。
焊接气体是指在激光焊接过程中用于保护熔池和焊缝的辅助气体。
常用的焊接气体有惰性气体如氩气和氮气等。
焊接气体的选择应根据焊接材料和焊接要求进行确定。
惰性气体可以有效防止焊接过程中熔池氧化和气孔的产生,保证焊缝质量。
选择合适的焊接气体可以提高焊接质量和稳定性。
综上所述,激光焊接的工艺参数包括激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等。
激光焊接的工艺参数
激光焊接是一种高精度的焊接技术,工艺参数的设置对焊接质量和效率有着重要影响。
以下是一些常见的激光焊接工艺参数:
激光功率:激光功率是指激光束所携带的能量,通常以瓦特(W)为单位。
激光功率的选择取决于焊接材料的类型和厚度,以及所需的焊接速度和深度。
激光束直径:激光束直径是指焦点处激光束的直径,通常以毫米((mm)为单位。
较小直径的激光束可以提高焊接的精度和焊缝质量。
脉冲频率:脉冲频率是指激光发射的脉冲数目,通常以赫兹((Hz)为单位。
控制脉冲频率可以影响焊接速度和焊缝的熔深。
激光束扫描速度:激光束扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度,通常以毫米/秒(mm/s)为单位。
较高的扫描速度可以提高焊接效率,但可能会影响焊缝质量。
焊缝形状和尺寸:焊接过程中焊缝的形状和尺寸需要根据具体的焊接要求进行设计和控制,包括焊缝的宽度、深度和形状等参数。
激光束聚焦方式:激光束聚焦方式包括准直焦点和聚焦焦点两种,选择适当的焦点可以控制焊接深度和焊缝质量。
这些工艺参数的设置需要根据具体的焊接材料、要求和设备性能进行优化调整,以实现理想的焊接效果。
激光焊接常见工艺参数解读激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一,更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
与传统焊接方法对比,激光焊接具有很多优势,焊接质量更高、效率更快。
目前,激光焊接技术已广泛应用于制造业、粉末冶金、汽车工业、电子工业、生物医学等各个领域。
激光焊接原理激光焊接属于熔融焊,以激光束作为焊接热源,其焊接原理是:通过特定的方法激励活性介质,使其在谐振腔中往返震荡,进而转化成受激辐射光束,当光束与工件相互接触时,其能量则被工件吸收,当温度高达材料的熔点时即可进行焊接。
△激光焊接原理按焊接熔池形成的机理划分,激光焊接有两种基本的焊接机理:热传导焊接和深熔(小孔)焊接。
热传导焊接时产生的热量通过热传递扩散至工件内部,使焊缝表面熔化,基本不产生汽化现象,常用于低速薄壁构件的焊接。
深熔焊使材料汽化,形成大量等离子体,由于热量较大,熔池前端会出现小孔现象。
深熔焊能彻底焊透工件,且输入能量大、焊接速度快,是目前使用最广泛的激光焊接模式。
激光焊接主要工艺参数影响激光焊接质量的工艺参数较多,如功率密度、激光脉冲波形、离焦量、焊接速度和辅助吹保护气等。
1激光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、雕刻十分有利。
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,在热传导型激光焊接中,功率密度范围在104-106W/cm2。
2激光脉冲波形激光脉冲波形既是区别材料去除还是材料熔化的重要参数,也是决定加工设备体积及造价的关键参数。
当高强度激光束射至材料表面,材料表面将会有60~90%的激光能量反射而损失掉,尤其是金、银、铜、铝、钛等材料反射强、传热快。
一个激光脉冲讯号过程中,金属的反射率随时间而变化。
当材料表面温度升高到熔点时,反射率会迅速下降,当表面处于熔化状态时,反射稳定于某一值。
激光焊接机常用焊接参数
如下:
1. 焊接速度:激光焊接机的焊接速度一般在0.1-10m/min之间,具体取决于材料、厚度和焊缝尺寸等因素。
2. 激光功率:激光焊接机的激光功率一般在1000-6000W之间,具体取决于材料、厚度和焊缝尺寸等因素。
3. 激光频率:激光焊接机的激光频率一般在20-60Hz之间,具体取决于材料、厚度和焊缝尺寸等因素。
4. 焊接深度:激光焊接机的焊接深度一般在0.1-3mm之间,
具体取决于材料、厚度和焊缝尺寸等因素。
5. 焊接宽度:激光焊接机的焊接宽度一般在0.1-3mm之间,
具体取决于材料、厚度和焊缝尺寸等因素。
激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数
一、保护气体。
激光焊接机常使用惰性气体来保护熔池,当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护,但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护,使工件在焊接过程中免受氧化。
二、激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值,等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。
激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。
激光焊接机熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。
一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。
三、激光焊接机焊接速度。
焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。
最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧
焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
四、材料吸收值。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。
CO2激光器的输出波长通常为10.6μm,陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等非金属对它的吸收率在室温就很高,而金属材料在室温时对它的吸收很差,直到材料一旦熔化乃至气化,它的吸收才急剧增加。
采用表面涂层或表面生成氧化膜的方法,提高材料对光束的吸收很有效。