光纤激光设备研究技术企业

English 咨询热线:0755-33071500

晨皓激光

行业动态

激光焊机分为哪两类

文章来源:深圳晨皓达自动化激光设备厂家    时间:2022-03-24 10:56:00
分享:

根据激光对工件的作用方式和激光器输出能量的不同,可分为连续激光焊脉冲激光焊。连续激光焊在焊接过程中形成一条连续的焊缝。脉冲激光焊输入到工件上的能量是断续的、脉冲的,每个激光脉冲在焊接过程中形成一个圆形焊点。


激光焊机有两种基本模式,按激光聚焦后光斑作用在工件上功率密度的不同,激光焊般分为热导焊 (功率密度小105w/cm2)和深熔焊(也称小孔焊,功率密度大于106W/cm2 )。


激光焊机分为哪两类


一、激光焊机热导焊(传热焊)


激光焊机热导焊是在较低的激光功率密度和较长的激光照射时间下,材料从表层开始逐渐熔化,随输入能量和热传导作用,液固界面向材料内部迁移,最终实现焊接的过程,类似于钨极氩弧焊(TIG)。 材料表面吸取激光能量,通过热传导的方式向内部传递并将其熔化,凝固后形成焊点或焊缝。


采用的激光光斑功率密度小于105W/cm2时,激光焊机发射的激光将金属表面加热到熔点与沸点之间。焊接时,金属材料表面将所吸取的光能转变为热能,使金属表面温度升高而熔化,然后通过热传导方式把热能传向金属内部,使熔化区逐渐扩大,凝固后形成焊点或焊缝,因此热导焊也称传热焊。


在激光焊机热导焊过程中,激光加热引起的温度变化使熔池的表面张力发生变化,在熔池内产生较大的搅拌力,使熔池中的液态金属按照一定的 方向发生流动。激光热导焊时由于没有蒸气压力作用,也不产生非线性效应和小孔效应,所以熔深一般较浅。


激光焊机热导焊时,工件表面温度不超过材料的沸点,工件吸取的光能转变为热能后通过热传导将工件熔化,熔池形状近似为半球形。热导焊的特点是激光光斑的功率密度小,很大一部分激光被金属表面所反射,激光的吸取率较低,焊接熔深浅、焊点小、热影响区小,因而焊接变形小、精度高,焊接质量也很好,但焊接速度慢。热导焊主要用于仪器仪表、电池外壳、电子元件等薄板(厚度<1mm)、小工件的精密焊接加工。


激光焊机是否以热导焊方式进行取决于激光焊的工艺参数。从本质上说,激光光斑功率密度小于105W/cm2时,材料表面被加热至熔点和沸点之间,即可保证材料充分熔化,又不至于发生汽化,焊接质量容易保证。


二、激光焊机深熔焊(小孔焊)


激光焊机深熔焊与电子束焊相似,高功率密度的激光束引起材料局部熔化并形成小孔,激光束通过小孔深人到熔池内部,随着激光束的运动形成连续焊缝。光斑功率密度很大时,所产生的小孔将贯穿整个板厚,形成深穿透焊缝(或焊点)。在连续激光焊时,小孔是随着光束相对于工件而沿焊接方向前进的。金属在小孔前方熔化,熔敷金属绕过小孔流向后方后,重新凝固形成焊缝。


深熔焊的激光束可深人到焊件内部,因而形成深宽比较大的焊缝。如果激光功率密度足够大而材料相对较薄,激光焊形成的小孔贯穿整个板厚且背面可以接收到部分激光。这种方法也可称为薄板激光小孔效应焊。


图3.5所示不同功率密度激光焊机的光束的加热现象。小孔周围被熔池金属所包围,熔化金属的重力及表面张力有使小孔弥合的趋势,而连续产生的金属蒸气则力图维持小孔的存在。随着激光束的运动,小孔将随着光束运动,但其形状和尺寸却是稳定的。


小孔的前方形成一个倾斜的烧蚀前沿。在这个区域,小孔的周围存在压力梯度和温度梯度。在压力梯度的作用下,烧熔材料绕小孔的周边由前沿向后沿流动。温度梯度沿小孔的周边建立了一个前面大后面小的表面张力,这就进一步驱使熔融材料绕小孔周边由前沿向后沿流动,最后在小孔后方凝固形成焊缝。


就金属材料对激光的吸取而言,小孔的出现是一个分界线。在出现小孔之前,无论材料表面处于固相还是液相,对激光的吸取率仅随表面温度的升高而缓慢地变化。一旦材料出现汽化并形成等离子体和小孔,材料对激光的吸取率将会发生突变,其吸取率几乎不再与激光波长、金属特性和材料表面状态有关,而主要取决于等离子体与激光的相互作用和小孔效应等因素。
:上一篇
20W激光打标机打标范围
下一篇:
激光焊接机焊接低合金高强钢