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激光焊接技術(shù)對(duì)激光功率和光束焦斑要求

發(fā)表時(shí)間:2022-03-23 15:07:19   瀏覽量:2809
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激光焊接技術(shù)屬于熔融焊接,以激光束為能源,使其沖擊在焊件接頭上以達(dá)到焊接目的的技術(shù)。由光學(xué)震蕩器及放在震蕩器空穴兩端鏡間的介質(zhì)所組成。

激光功率

激光焊接中存在一個(gè)激光能量密度閾值,低于此值,熔深很淺,一旦達(dá)到或超過(guò)此值,熔深會(huì)大幅度提高。只有當(dāng)工件上的激光功率密度超過(guò)閾值(與材料有關(guān)),等離子體才會(huì)產(chǎn)生,這標(biāo)志著穩(wěn)定深熔焊的進(jìn)行。如果激光功率低于此閾值,工件僅發(fā)生表面熔化,也即焊接以穩(wěn)定熱傳導(dǎo)型進(jìn)行。而當(dāng)激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時(shí),深熔焊和傳導(dǎo)焊交替進(jìn)行,成為不穩(wěn)定焊接過(guò)程,導(dǎo)致熔深波動(dòng)很大。激光深熔焊時(shí),激光功率同時(shí)控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接與光束功率密度有關(guān),且是入射光束功率和光束焦斑的函數(shù)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)一定直徑的激光束,熔深隨著光束功率提高而增加。


光束焦斑

光束斑點(diǎn)大小是激光焊接的最重要變量之一,因?yàn)樗鼪Q定功率密度。但對(duì)高功率激光來(lái)說(shuō),對(duì)它的測(cè)量是一個(gè)難題,盡管已經(jīng)有很多間接測(cè)量技術(shù)。

光束焦點(diǎn)衍射極限光斑尺寸可以根據(jù)光衍射理論計(jì)算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實(shí)際光斑要比計(jì)算值偏大。最簡(jiǎn)單的實(shí)測(cè)方法是等溫度輪廓法,即用厚紙燒焦和穿透聚丙烯板后測(cè)量焦斑和穿孔直徑。這種方法要通過(guò)測(cè)量實(shí)踐,掌握好激光功率大小和光束作用的時(shí)間。


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