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仿激光焊机理按激光器输出能量方式

点击:次??来源:韦德国际1946 时间:2018-03-13

仿激光焊机理按激光器输出能量方式的不同,激光焊分为脉冲激光焊和连续激光焊,按激光聚焦后光斑上功率密度的不同,激光焊可分为传热焊和深熔焊。
1.激光传热焊采用的激光其光斑上功率密度小于105w时,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激光能转变为热能,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,其熔深轮廓近似为半球形。这种焊接机理称为传热焊,它类似于TIG焊等钨极电弧焊过程。传热焊的主要特点是激光光斑上的功率密度小,很大一部分光被金属表面所反射,光的吸取率较低,焊接熔深浅,焊接速度慢。主要用于薄(厚度<1mm)、小零件的焊接加工。
2.激光深熔焊当激光光斑上的功率密度足够大时(大于等于106W/cm2),金属在激光的照射下被迅速加热,其表面温度在极短的时间内升高到沸点,使金属熔化和汽化。当金属汽化时,所产生的金属蒸气以一定的速度离开熔池,金属蒸气的逸出对熔化的液态金属产生一个附加压力(例如对于铝P=11MPa;对于钢,P=5MPa),使熔池金属表面向下凹陷,在激光光斑下产生一个小凹坑。当光束在小孔底部继续加热汽化时,所产生的金属蒸气一方面压迫坑底的液态金属使小坑进一步加深,另一方面,向坑外飞出的蒸气将熔化的金属挤向熔池四周。这个过程连续进行下去,便在液态金属中形成一个细长的孔洞。当光束能量所产生的金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平后,小孔不再继续加深,形成一个深度稳定的孔而进行焊接,因此称之为激光深熔焊。
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