激光深熔焊接原理技术简介

2017-03-21

激光深熔焊接原理简介激光焊接能采取一直或脉冲激光束两种运行方式,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度少于104~105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107W/cm2时,金属表面受热影响下凹成“孔穴”,产生深熔焊,有焊接速度快、深宽比大的特点。

 

激光深熔焊接原理。激光深熔焊接热传导型激光焊接原理为:激光辐射加热待制作表面,表面热量经过热传导向内部扩散,经过修改激光脉冲的宽度简称脉宽、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,产生特殊的熔池。

 

用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面主要介绍激光深熔焊接的原理。

 

激光深熔焊接一般来说采取一直激光光束完成原料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接很相同,即能量转变模式是经过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。

 

在足够高的功率密度激光照射下,原料产生蒸发并产生小孔。这个充斥着蒸气的小孔宛如一个黑体,几乎吸收所有的的入射光束能量,孔腔内平衡温高达2500度左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔周边的金属熔化。

 

小孔内充斥着在光束照射下壁体原料一直蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属周边包围着固体原料(而在大多数的平常焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内一直产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。

 

光束不断进入小孔,小孔外的原料在一直流动,随着光束移动,小孔总是处于流动的稳定状态。就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔离开后留存的空隙并随之凝固,焊缝因此产生。

 

上面的过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易获得每分钟数米。

 


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