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《激光焊接的特性及工藝?yán)碚摗酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、?、激光焊接的主要特性激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的巫耍方而2—。20世紀(jì)70年代主耍用丁焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表虬表血熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能址、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使匸件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密悍接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現(xiàn)，開(kāi)辟了激光焊接的新領(lǐng)域。獲得了以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔焊接，力機(jī)械、汽乍、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域獲得了口益廣泛的應(yīng)用。打其它焊接技術(shù)相比，激光炸接的主要優(yōu)
2、點(diǎn)是：仁速度快、深度人、變形小。2、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接，焊接設(shè)備裝置簡(jiǎn)單。例如，激光通過(guò)電磁場(chǎng)，光束不會(huì)偏移；激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境屮均能施焊，并能通過(guò)玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。3、町焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對(duì)?界性材料施焊，效果良好。4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接時(shí)，深寬比對(duì)達(dá)5：1,最高對(duì)達(dá)10：1o5、町進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后對(duì)獲得很小的光斑，且能精確定位，對(duì)應(yīng)用J：大批量口動(dòng)化牛產(chǎn)的微、小型T.件的組焊中。6、可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠(yuǎn)距離焊接，
3、具有很人的靈活性。尤其是近兒年來(lái)，在YAG激光加工技術(shù)屮采用了光纖傳輸技術(shù)，使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣和應(yīng)用。7、激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工，為更精密的焊接捉供了條件。但是，激光焊接也存在著一?定的局限性：1、要求焊件裝配楕度高，口要求光束在工件上的位童不能冇顯著偏移。這是因?yàn)榧す饩劢箙柟獍叱哂辍靶?，焊縫窄，為加填充金屬材料。若工件裝配粘度或光束定位粘度達(dá)不到要求，很容易造成悍接缺憾。2、激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成木較高，一次性投資較人。二、激光焊接熱傳導(dǎo)激光焊接是將
4、高強(qiáng)度的激光束輻射至金屬表面，通過(guò)激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。在激光b金屬的相互作用過(guò)程屮，金屬熔化僅為其屮-種物理現(xiàn)象。冇時(shí)光能并非丄耍轉(zhuǎn)化為金屬熔化，血以其它形式衣現(xiàn)出來(lái)，如汽化、等離子體形成等。然
5、何，要實(shí)現(xiàn)良好的熔融焊接，必須使金屬熔化成為能量轉(zhuǎn)換的主要形式。為此，必須了解激光與金屬和耳作用中所產(chǎn)牛的各種物理現(xiàn)彖以及這些物理現(xiàn)彖■激光參數(shù)的關(guān)系，從而通過(guò)控制激光參數(shù)，使激光能址絕人部分轉(zhuǎn)化為金屬熔化的能址，達(dá)到焊接的口的。三、激光焊接的丄藝參數(shù)1、功率密度。功率密度是激光加工中最關(guān)鍵的參數(shù)
6、z釆用較高的功率密度，在微秒時(shí)間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。因此，高功率密度對(duì)于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對(duì)丁較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導(dǎo)型激光焊接中，功率密度在范圍在104?106W/cm2。2、激光脈沖波形。激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其對(duì)丁薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料農(nóng)面，金屈衣面將會(huì)有60?98%的激光能量反射聞?chuàng)p失掉，且反射率隨農(nóng)面溫度變化。在一個(gè)激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬
7、反射率的變化很人。3、激光脈沖寬度。脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)Z—,它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加丁?設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。4、離焦量對(duì)悍接質(zhì)量的影響。激光焊接通常需耍一怎的離焦，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，功率密度分布相対均勻。離焦方式有兩種：止離焦與負(fù)離焦。焦平而位于工件上方為止離焦，反Z為負(fù)離焦。按兒何光學(xué)理論，當(dāng)正負(fù)離焦相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更人的熔深，這與熔池的形成
8、過(guò)程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，激光加熱50~200us材料開(kāi)始熔化，形成液相金屬并出現(xiàn)問(wèn)分汽化，形成市壓蒸汽，并以極高的速度噴射，發(fā)出燿眼的口光。與此同時(shí)，高濃度汽體使液相金屬運(yùn)動(dòng)至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。當(dāng)負(fù)離焦時(shí)，材料內(nèi)部功率密度比表1何還高，易形成更強(qiáng)的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實(shí)際應(yīng)用中，為耍求熔深較大時(shí)，采用負(fù)離焦；焊接薄材料時(shí)，肓用止離焦。四、激光焊接工藝方
