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大功率激光焊接機(jī)

作者: admin 時(shí)間:2017-08-01 22:26:21 來源:未知
摘要:一、激光的投入能量密度。調(diào)整激光照射能量密度的方法主要有: 1、調(diào)整激光輸出能量(調(diào)整激發(fā)電壓) 2、調(diào)整光斑大?。ㄕ{(diào)節(jié)出射焦距) 3、改變光斑中的能量分布(改變光纖類型...

一、激光的投入能量密度。調(diào)整激光照射能量密度的方法主要有: 
  1、調(diào)整激光輸出能量(調(diào)整激發(fā)電壓) 
  2、調(diào)整光斑大?。ㄕ{(diào)節(jié)出射焦距) 
  3、改變光斑中的能量分布(改變光纖類型:峰形輸出型——GI型光纖、梯形輸出型——SI型光纖) 
  4、改變出射脈沖的寬度和波形 

  二、材料反射率 
  大多數(shù)金屬在激光開始照射時(shí),會(huì)將大部分激光能量反射掉,所以,焊接過程開始的瞬間,要相應(yīng)提高光束的功率。采用脈沖激光縫焊工藝時(shí),可以通過接入引弧板來保證整個(gè)焊接段的品質(zhì)一致性。當(dāng)金屬表面開始熔化或汽化后,其反射率迅速降低。 
  影響材料對(duì)激光束吸收的主要因素 
  1、室溫時(shí)金屬材料兩激光的吸收率一般在20℃以下;當(dāng)金屬溫度達(dá)到烙點(diǎn)產(chǎn)生熔融和氣化后吸收率上升到40~50%;當(dāng)接近沸點(diǎn)時(shí)吸收率可高達(dá)90%。 
2、材料對(duì)激光的吸收率與材料的直流電阻率的平方根成正比、與激光波長(zhǎng)的平方根成反比關(guān)系。 
  3、激光束的入射角 
  入射角越大,吸收率越小。當(dāng)激光垂直于金屬表面照射時(shí),金屬對(duì)激光的吸收率最大。但通常為了保護(hù)激光出射鏡頭,需要維持一定的入射角。 
  4、聚焦性和離焦量 
  品質(zhì)優(yōu)良的YAG激光焊接裝置,其聚焦性(光斑大?。┦峭ㄟ^裝置本身的光路同軸精度、輸出光纖和出射頭的成像比等來保證。以激光出射焦點(diǎn)正好落在工作上面時(shí)的位置為零。離焦量是指焦點(diǎn)離開這個(gè)零點(diǎn)的距離量。焦點(diǎn)位置超過零點(diǎn)位置時(shí)叫負(fù)離焦(焦點(diǎn)深入到工件內(nèi)部),其距離值為負(fù)離焦量。反之,焦點(diǎn)不到零點(diǎn)的距離數(shù)值為正離焦量。要獲得較大的熔深,可將焦點(diǎn)位置選擇在工件內(nèi)部某一位置上,即采用負(fù)離焦量進(jìn)行焊接。 
  5、焊接的穿入深度 
  脈沖激光焊接時(shí),主要是以傳熱熔化方式進(jìn)行的。激光束本身對(duì)金屬的直接穿入深度是有限的,其主要取決于材料的導(dǎo)溫系數(shù)(導(dǎo)溫系數(shù)大的則穿入深度大),而不是激光器的功率大小。
6、用不銹鋼板帶生產(chǎn)不銹鋼管時(shí),半圓軋輥將不銹鋼板帶軋成管子,需要采用連續(xù)激光對(duì)接口進(jìn)行焊接。此項(xiàng)焊接鋼帶較長(zhǎng),一根管子焊下來不能停頓,所以要求大功率的激光器長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作,銘琢激光生產(chǎn)的1GY-800W YAG連續(xù)激光設(shè)備到達(dá)工件表面功率800W,對(duì)于這種空管的焊接非常合適。
7、對(duì)于焊接1.2mm厚鋼帶,熔深1.2mm,速度可以達(dá)到2m/min,采用氮?dú)獗Wo(hù),焊接表面光滑美觀。經(jīng)過氣密性、拉力與壓力測(cè)試,效果很好。
8、激光復(fù)合焊接
 目前激光與電弧復(fù)合焊接主要有兩種方式,一是沿焊接的行程方向,電弧與激光前后排列,中間有一定間距,主要利用電弧對(duì)焊縫金屬進(jìn)行預(yù)熱,從而提高材料對(duì)激光的吸收率;另一種方式是激光與電弧共同作用于熔池,即復(fù)合熱源。

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