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影響激光焊接質(zhì)量的焊接工藝參數(shù)有哪些

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  激光焊接機(jī)又常稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī),是激光材料加工用的機(jī)器。激光焊接是利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池。
  激光焊接機(jī)的自動(dòng)化程度高焊接工藝流程簡(jiǎn)單。非接觸式的操作方法能夠達(dá)到潔凈、環(huán)保的要求。采用激光焊接機(jī)加工工件能夠提高工作效率,成品工件外觀美觀、焊縫小、焊接深度大、焊接質(zhì)量高。
  激光焊接機(jī)在焊接的過(guò)程中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)焊接不好的情況。那么,影響激光焊接質(zhì)量的焊接工藝參數(shù)有哪些呢?
  影響焊接質(zhì)量的焊接工藝參數(shù)主要有激光輸出功率、焊接速度、激光波形、脈沖寬度、離焦量和保護(hù)氣體。
  1、影響激光焊接質(zhì)量之激光波形
  激光波形主要有脈沖激光器常用的脈沖波形和連續(xù)焊接時(shí)的縫焊波形。脈沖波形對(duì)焊接質(zhì)量的影響(針對(duì)脈沖激光器)。激光波形對(duì)于焊接銅、鋁、金、銀高反射材料時(shí),為了突破高反射率的屏障,可以利用帶有前置尖峰的激光波形。但這種波形在高重復(fù)率縫焊時(shí)不宜采用,容易產(chǎn)生飛濺,形成不規(guī)則的孔洞。
  激光波形對(duì)于鐵、鎳等黑色金屬,表面反射率低,宜采用矩形波或緩衰減波形。連續(xù)焊接時(shí)的縫焊波形:焊波形就是激光功率隨焊接時(shí)間變化的曲線。在材料要求焊接密封時(shí)此波形尤為重要。在焊接開(kāi)始時(shí)激光功率緩慢上升,結(jié)束時(shí)緩慢下降,在連續(xù)激光器焊接時(shí),結(jié)尾處出現(xiàn)的凹坑,宜采用此波形,減小凹坑程度,以達(dá)到焊接效果。
  2、影響激光焊接機(jī)焊接質(zhì)量之脈沖寬度
  脈沖寬度(針對(duì)脈沖激光器):光的脈沖寬度針對(duì)YAG固體激光器來(lái)說(shuō)是焊接的重要參數(shù)之一,它決定材料是否熔化,為了保證激光焊接中材料表面不出現(xiàn)強(qiáng)烈氣化,一般假定在脈沖終止時(shí)材料表面溫度達(dá)到沸點(diǎn)。脈寬越長(zhǎng),焊點(diǎn)直徑越大,相同的工作距離時(shí),熔深越深。
  3、影響激光焊接質(zhì)量之離焦量
  離焦量:光焊接時(shí)通常需要一定的離焦量,因?yàn)榧す饨裹c(diǎn)處光斑中心的功率密度過(guò)高,容易蒸發(fā)成孔。離開(kāi)激光焦點(diǎn)的各平面上,功率密度分布相對(duì)均勻。離焦方式有兩種:正離焦和負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之負(fù)離焦。焊接薄材料時(shí)宜采用正離焦,需要較大熔深時(shí)宜采用正離焦。
  4、影響激光焊接質(zhì)量之保護(hù)氣體
  常用的保護(hù)氣體有氮?dú)釴2、氬氣Ar、氦氣He以及氬氣和氦氣的混合氣體。保護(hù)氣體:護(hù)氣體的種類、氣體流量及吹氣方式也是影響焊接質(zhì)量的重要焊接工藝參數(shù)之一。焊接碳鋼時(shí)宜采用Ar,不銹鋼宜采用N2,鈦合金宜采用He,鋁合金宜采用Ar和He的混合氣體。
  氣體流量的大小需根據(jù)實(shí)際焊接情況而定。在采用大功率連續(xù)激光器焊接時(shí),通常采用的氣流量較脈沖激光器焊接時(shí)的氣流量大。吹氣方式分為側(cè)吹和同軸吹兩種。小功率焊接時(shí)可采用同軸吹氣,大功率連續(xù)焊接時(shí)建議采用側(cè)吹方式。
  保護(hù)氣體的作用:在激光焊接過(guò)程中,容易產(chǎn)生等離子體。等離子體對(duì)激光有吸收、折射和反射的作用。通常可采用保護(hù)氣體驅(qū)除或削弱;提高焊縫的冷卻速度;降低焊縫表面氧化程度;改善焊縫表面形貌。
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