激光焊接文献综述

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激光焊接技术的研究现状及发展趋势

激光焊接技术的研究现状及发展趋势

激光焊接技术的研究现状及发展趋势一、本文概述激光焊接技术,作为一种先进的焊接工艺,自诞生以来便在多个领域展现出其独特的优势和应用潜力。

本文旨在全面综述激光焊接技术的研究现状,并探讨其未来的发展趋势。

我们将从激光焊接的基本原理出发,分析其在不同材料、不同工业领域的应用情况,总结当前激光焊接技术面临的挑战与问题,并预测其未来的发展方向。

我们还将关注激光焊接技术的创新点和发展热点,以期为读者提供一个全面、深入、前沿的激光焊接技术全景图。

通过本文的阅读,读者可以了解到激光焊接技术的最新进展,以及未来可能的技术突破和应用拓展,为相关研究和应用提供参考和借鉴。

二、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术自诞生以来,便以其独特的优势在工业生产中占据了重要的地位。

作为一种高效、高精度、低热输入的焊接方法,激光焊接已广泛应用于汽车、电子、航空、冶金等多个领域。

目前,激光焊接技术的研究现状主要体现在以下几个方面。

激光焊接的工艺研究已经相当成熟。

研究人员通过不断优化激光功率、焊接速度、保护气体等参数,实现了对焊接过程的精确控制。

同时,针对不同材料的特性,研究人员还开发出了多种激光焊接方法,如脉冲激光焊、连续激光焊、激光填丝焊等,以满足不同行业的需求。

激光焊接设备的研究也在不断进步。

随着激光技术的快速发展,激光焊接设备的功率和稳定性得到了显著提升。

同时,设备的智能化、自动化水平也在不断提高,如机器人激光焊接系统的出现,大大提高了生产效率和质量稳定性。

激光焊接过程中的质量控制和检测技术也是当前研究的热点。

通过在线监测焊接过程中的温度、熔池形态等关键参数,可以实时调整焊接工艺参数,保证焊接质量。

同时,无损检测技术的应用也为激光焊接的质量控制提供了有力支持。

然而,尽管激光焊接技术在许多方面已经取得了显著的成果,但仍存在一些挑战和问题。

例如,对于某些高反射率或高导热性的材料,激光焊接的难度较大。

激光焊接的成本较高,也在一定程度上限制了其应用范围。

焊接文献综述精选全文

焊接文献综述精选全文

可编辑修改精选全文完整版车用AA7075(T6)激光-MIG复合焊和单独激光焊接头组织和性能研究1. 引言铝合金材料由于导电导热性好、质量轻、抗腐蚀、易成形等优点,受到众多工业制造领域的青睐,可以制造各种各样化工耐蚀和低温设备,这样极大地推动了铝合金焊接技术的发展。

因此,提高铝合金焊接的生产率和焊接质量,减少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成为实际生产的迫切要求[1]。

激光焊接是实现铝合金结构联接最具有技术和经济优势的加工方法。

在工业生产中,激光焊接是一种很有前景的连接工艺,因为他能在较高的焊接速度和较低的热输入下,获得深而窄的焊接接头,但成本高。

气体保护焊虽然成本低,在焊接特性上又有一定的局限性,将两种方法结合,可有效的提高焊接效率,近年来发展的铝合金复合焊接技术主要是采用高能焊接方法,如激光-电弧焊、激光-等离子弧焊、等离子电弧焊、等离子-电子束焊、TIG-MIG、等。

这些焊接方法具有能量密度大且较集中、焊接速度高、焊接变形小、焊接质量高等优点[1]。

此外,基于固相连接技术的新型焊接技术——搅拌摩擦焊也可用于高强铝合金的焊接,该种方法具有优良的接头力学生能,不需要填充焊接材料,没有焊接烟法和飞溅,很少的焊前准备和焊接变形等优势。

在此主要针对高强铝合金激光-电弧复合焊进行分析。

2. 激光复合焊的现状、实验研究及应用2.1. 高强铝合金激光焊接分析及现状铝合金材料由于导电导热性好、质量轻、抗腐蚀、易成形等优点,受到众多工业制造领域的青睐[1],美欧等主要工业国家都用4位数字来表示铝和铝合金牌号,其中2系与7系一般为高强度铝合金,主要为压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。

铝合金的激光焊接在八十年代还被认为是不可能的,这主要是由于铝合金对激光的高反射性和自身的高导热性。

除此之外铝合金还存在一些难点,例如铝元素电离能力低,焊接过程中光致等离子体易于过热和扩展,焊接过程稳定性差;激光焊接熔深比大,气泡不易上浮析出,容易产生气孔等[9]。

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究【摘要】激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法,被广泛应用于工业生产中。

本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理,包括激光束的生成和聚焦等机理。

接着介绍了激光焊接技术的研究现状,包括其在材料连接、电子器件制造等领域的应用。

结合最新的研究成果,探讨了激光焊接技术在工业生产中的应用前景和发展趋势。

分析了激光焊接技术面临的挑战,如焊缝质量控制、成本降低等问题,并提出了未来的发展展望。

激光焊接技术的不断创新和改进,将进一步推动工业制造领域的发展,为提高产品质量和生产效率提供重要支持。

【关键词】激光焊接技术、研究现状、发展趋势、工业应用、未来挑战、基本原理、总结与展望1. 引言1.1 背景介绍传统的焊接方法存在着一定的局限性,如变形大、焊道狭窄、焊缝不均匀等问题。

而激光焊接技术通过高能密度的激光束,可以实现快速、高精度焊接,避免了传统焊接方法的缺点。

激光焊接技术被认为是未来焊接领域的发展方向。

本文将探讨激光焊接技术的基本原理、当前研究现状、工业生产中的应用情况,以及未来的发展趋势和挑战。

通过对激光焊接技术的深入研究,可以更好地了解这一技术的优势和局限性,为其未来的发展提供有力支持和指导。

2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高功率密度激光束对工件进行瞬时加热,使其局部熔化并在熔池中实现焊接。

激光光束经过透镜聚焦后在焊接区域形成一个极小的焦点,能量集中,可以快速提高工件表面温度,达到熔化和接合的目的。

激光焊接技术的基本过程包括预热、熔化、混合和冷却四个阶段。

预热阶段是指激光束在焊缝区域加热工件并提高表面温度;熔化阶段是指工件局部熔化形成熔池;混合阶段是指添加适量的填充材料,如焊丝,以填补焊缝;冷却阶段是指熔化部分冷却形成焊接接头。

激光焊接技术具有高能量密度、高效率、精密焊接等优点。

通过调节激光功率、加工速度和焊接参数,可以实现对不同材料的焊接操作,包括金属、塑料、陶瓷等材料。

激光焊接设计毕业论文

激光焊接设计毕业论文

激光焊接设计毕业论文激光焊接设计毕业论文摘要:本文通过研究激光焊接的理论、工艺和设备,设计了一种激光焊接装置,对不同材料的焊接进行了实验研究。

结果表明,激光焊接的接头质量高,焊缝表面光滑,内部熔池温度均匀,使得焊缝的力学性能、腐蚀性能等均优于传统焊接方法。

关键词:激光焊接,焊缝质量,力学性能,腐蚀性能一、引言激光焊接是一种高能量密度热源下的金属连接技术,广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

与传统焊接相比,激光焊接具有接头质量高、焊缝表面光滑、热影响区小等优点,因此受到了越来越多的研究和应用。

本论文主要研究激光焊接的理论、工艺和设备,并设计了一种激光焊接装置,对不同材料的焊接进行了实验研究。

通过分析实验结果,探讨激光焊接的接头质量、力学性能、腐蚀性能等问题。

二、理论分析激光焊接是利用激光束进行熔化和合金化的过程,其热源主要为蒸汽体和熔池,形成的焊缝由于瞬间冷却,具有细小晶粒和高强度的特点。

对于激光焊接来说,精确控制热源是关键,热影响区小、熔池温度均匀、热输入量小,使得接头质量和焊缝表面光滑度更好。

激光焊接的优点:1. 焊接速度快,焊缝表面光滑,影响区少。

2. 熔池温度均匀,热输入量小,导致晶粒细小,强度高。

3. 激光束具有高集中能量,适用于高反射材料和难焊接材料的焊接。

4. 可以通过功率、速度、距离和焊缝形状控制焊接过程。

激光焊接的缺点:1. 设备费用高,使用成本高。

2. 高能激光束对人体有一定的安全隐患。

3. 对工件表面和形状要求高。

三、设计方案为了研究激光焊接的影响因素和进行实验研究,设计了一种激光焊接装置。

该装置主要由激光器、光纤、焊枪、喷嘴、升降台等组成。

激光器:选用高功率半导体激光器,输出功率大于500W。

光纤:采用6米长光纤。

焊枪:焊枪头部采用内冷却结构设计,降低了焊枪温度,延长了焊枪的使用寿命。

喷嘴:兼具保护气体调节和焊接质量控制的功能,可根据焊接要求选用不同喷嘴。

升降台:适用于不同规格和高度的工件。

激光复合焊接技术综述

激光复合焊接技术综述

激光复合焊接技术综述XXX(西南科技大学国防科技学院,四川绵阳 621010)摘要:激光技术在制造业中的应用是目前各国的研究重点,随着工业发展对高效、环保、自动化的需要,激光技术的应用迅速普及制造业的许多领域。

在此基础上,激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。

本文概述了激光焊接的发展现状,简单介绍了采用激光技术进行焊接的基本原理及其优缺点。

详细描述了激光器的研发、等离子体控制、焊接过程的自动化检测和各种先进激光焊接技术。

通过介绍激光焊接在具体领域(如汽车业、造船业等)的应用,充分说明激光技术在焊接制造中的优越性,并对激光焊接的发展前景做了具体的展望.关键词:激光焊接; 复合焊接;研究现状;展望Review on Laser Hybrid Welding TechnologyXXX(Southwest University of Science and Technology,Mian Yang China,621010)Abstract:The application of laser technology in the manufacturing industry is currently research focus of all countries,with the development of industry and the need of high efficiency, environmental protection and automation,the application of laser technology rapid popularization the many areas of manufacturing。

On this basis, laser welding process will become one of the important aspects of laser application. In this paper,the development of laser welding is summarized,and the basic principle and advantages and disadvantages of laser welding are introduced briefly. The research and development of laser,plasma control,automatic detection of welding process and advanced laser welding technology are described in detail. Through the introduction of laser welding in specific areas (applications such as automobile industry, ship building industry, etc。

激光复合加工装备中的激光焊接技术研究综述

激光复合加工装备中的激光焊接技术研究综述

激光复合加工装备中的激光焊接技术研究综述近年来,随着制造业的迅速发展,激光焊接技术在激光复合加工装备中的应用越来越广泛。

激光焊接技术以其高精度、高效率、无污染等突出优势,成为现代工业领域的重要加工方法。

本文将对激光复合加工装备中的激光焊接技术进行综述,介绍其原理和应用领域,并着重探讨其在研究领域的最新进展。

首先,激光焊接技术是利用激光束对工件进行加热,通过工件表面的熔融使两个或多个工件得以连接的一种焊接方法。

相比传统焊接方法,激光焊接具有焊缝狭窄、热影响区小、变形小、焊接速度快等特点。

这些优势使得激光焊接技术广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等众多领域。

在激光复合加工装备中,激光焊接技术常常与其他加工方法相结合,实现对复杂工件的加工。

例如,激光焊接与激光切割技术相结合,可以实现对材料的快速切割和精细焊接。

同时,激光焊接还可以与激光钎焊、激光打孔等技术相结合,实现对多种材料的连接和加工。

除了常规的激光焊接技术,近年来一些新型的激光焊接方法也得到了广泛关注。

例如,闪光激光焊接技术采用脉冲激光束,通过控制激光脉冲的时间和强度,实现对焊缝的精确控制和优化。

激光搅拌摩擦焊接是一种通过搅拌工具的旋转和压力施加,使接头处材料被摩擦加热、塑性流动以及再结晶重结晶的激光焊接方法。

这些新型的激光焊接方法为激光复合加工装备带来了更多的可能性。

在实际应用中,激光焊接技术在不同领域取得了显著的成果。

在汽车制造领域,激光焊接被广泛应用于车身焊接、车门焊接、车身结构焊接等工艺中,有效提高了焊接质量和生产效率。

在航空航天领域,激光焊接被应用于航空发动机叶片、航空结构件等重要零部件的制造。

在电子设备领域,激光焊接被广泛应用于印刷电路板(PCB)的制造以及电子组件的连接。

然而,尽管激光焊接技术已经取得了许多成果,但仍然存在一些挑战和问题。

首先,激光焊接过程中的熔池流动和固化行为对焊缝质量有重要影响,如何控制好焊缝形貌成为了研究的重点。

激光焊接技术综述

激光焊接技术综述

激光焊接技术综述如今,科学越来越发达,20世纪,继原子能、半导体等、计算机的发明之后,激光作为一个新型技术也逐渐走入人们视野,目前已经在很多的制造领域广泛运用,特别是欧洲发达国家,对于激光焊接技术的应用格外重视,并已将其列入国家发展方针当中。

本文主要就激光焊接技术的工作原理、工艺技术以及在当代工业中的应用进行了分析。

标签:激光焊接;原理;工艺如今,焊接技术在机械制造、车辆工程、建筑行业、使用化工以及航空航天等领域都被广泛应用,是实现材料永久性连接的有效方法,目前已经是制造业不可缺少的一项重要加工技术。

就当前来说,焊接的主要方法包括电焊、气焊氩弧焊、钎焊、电阻焊接等等。

但是,这些方法在空间限制以及精细件操作等方面,都还存在着各种缺陷。

激光束属于一种高能力量密度的人员,适应性较强,在当前的焊接领域得到了迅速的发展及应用,并已经逐渐取代传统的焊接技术,向着低成本、高质量的方向发展,拥有着广阔的发展空间。

并且对各种材料的连接领域也有着很重要的作用。

1 激光焊接的原理激光焊接实质上是非透明材料与激光束相互作用的过程。

整个过程极为复杂,从宏观的角度上看,表现为融化、吸收、气化以及反射;而微观上看则是一个量子过程。

将焊接根据机理进行分类可以分为热传导焊接以及激光深熔焊。

1.1 热传导焊接所谓热传导焊接就是当激光辐射到焊接材料上时,一部分激光被焊接材料所吸收并将其转化为热能量,表面热以热传递的形式通过材料,熔化焊缝并最终将焊接件焊接在一起。

1.2 激光深熔焊激光深熔焊接是将高功率密度的激光束焊接到焊接材料上。

这种材料将被吸收的光能转化为热能,加热蒸发产生金属蒸气,当金属蒸气从工件表面移动时,熔化的金属流动并形成凹痕,伴随着热量不断产生,凹痕也不断的加深,在激光停止后,凹痕周围的溶液回流、冷却后工件便连接在一起。

2 激光焊接的工艺参数目前,激光在很多领域中都有涉及。

因为一旦发生焊接的质量问题,便会导致非常严重的后果,因此精确控制焊接质量的工艺参数,将其控制在激光焊接的良好范围内,能够有效保障焊接的质量。

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究

激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究1. 引言1.1 激光焊接技术的定义激光焊接技术是一种利用激光束将热能集中到焊接点进行熔化并连接材料的先进焊接方法。

通过激光束高能量密度和高束质量,可以实现快速、高效、精确的焊接过程。

激光焊接技术在金属、塑料、陶瓷等材料的连接中广泛应用,具有焊缝小、热影响区少、变形小等优点。

随着激光技术的不断进步和发展,激光焊接技术已成为现代制造业中一种重要的焊接方法,被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。

激光焊接技术的发展为加工技术的进步和产品质量的提高提供了重要支持,是当前研究和发展的热点之一。

1.2 激光焊接技术的重要性1.提高生产效率:激光焊接技术具有快速焊接速度、操作简便等特点,可以大幅提高生产效率,节约人力、时间和成本。

2.提高焊接质量:激光焊接技术能够实现高精度的焊接,焊缝质量好,可以避免气孔、裂纹等焊接缺陷,确保焊接连接的牢固性和稳定性。

3.拓展适用范围:激光焊接技术可以应用于各种金属材料的焊接,包括高熔点金属和难焊材料,具有很强的适用性和通用性。

4.降低能源消耗:相比传统焊接方法,激光焊接技术采用光能作为热源,能量利用效率高,节能环保,有利于减少对环境的影响。

激光焊接技术在制造业中的重要性不容忽视,其在提高生产效率、提高焊接质量、拓展适用范围和降低能源消耗等方面的优势,使其成为现代工业领域中备受重视的焊接技术之一。

2. 正文2.1 激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接技术的发展历程:激光焊接技术自20世纪70年代开始逐渐发展,并在各个领域得到广泛应用。

随着激光技术和光学技术的不断进步,激光焊接技术的研究也得到了快速发展。

2. 激光焊接技术的研究热点:当前的研究主要集中在提高焊接质量和效率、拓展适用范围、降低成本和提高稳定性等方面。

利用不同波长的激光进行焊接,探索新的焊接材料、优化焊接参数等。

3. 激光焊接技术的现有问题:虽然激光焊接技术在许多领域取得了成功,但仍然存在一些问题,如焊接过程中容易产生气孔、热裂纹等缺陷,需要进一步研究和解决。

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文献综述激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。

70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属于热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法,它已成功地应用于微小型零件焊接中。

随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功,使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广,开辟了激光焊接的新领域。

目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论,包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等,并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性,焊接现象建模与数值模拟,钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接,激光接头性能评价等方面做了一定的研究。

所有的研究大大地扩大了其应用的领域范围,主要应用于:制造业应用、粉末冶金领域、汽车工业、电子工业、生物医学、其他领域如对BT20钛合金、HEl30合金、Li-ion电池等激光焊接。

激光焊接主要是通过高能激光脉冲来实现的。

激光电源首先把脉冲氙灯点着。

激光电源对氙灯脉冲放电,形成一定频率,一定脉宽的光波,该光波经过聚光腔辐射到Nd3+ YAG激光晶体上,激发Nd3+YAG激光晶体发光,再经过激光谐振腔谐振之后,发出波长为1.06um脉冲激光,该脉冲激光经过扩束、反射、聚焦后打在所要焊接的物体上;在计算机系统控制下,移动数控工作台,从而完成焊接。

焊接时需要的脉冲激光频率、脉宽、工作台速度、移动方向等通过计算机来控制。

通过对机关电源的频率、脉宽的不同设定可调节控制脉冲激光的能量。

这里的脉冲激光焊机主要由激光电源、PC数控系统、光学系统、冷却系统、CCD监视系统及吹起装置等组成。

激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,因此焊接质量比传统焊接方法高。

但是,如何保证激光焊接的质量,也就是激光焊接过程监测与质量控制是一个激光利用领域的重要内容,包括利用电感、电容、声波、光电等各种传感器,通过电子计算机处理,针对不同焊接对象和要求,实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目,通过反馈控制调节焊接工艺参数,从而实现自动化激光焊接。

在激光焊接中,光束焦点位置是最关键的控制工艺参数之一,在一定激光功率和焊接速度下,只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和好的焊缝形状。

在实际激光焊接中,为了避免和减少影响焦点位置稳定性的因素,需要专门的夹紧和设备技术,这种设备的精确程度与激光焊接的质量高低是相辅相成的。

与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:1、速度快、深度大、变形小;2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。

例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接;3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好;4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1;5、可进行微型焊接。

激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中;6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。

尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用;7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

但是,激光焊接也存在着一定的局限性:1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。

这是因为激光聚焦后光斑尺寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。

若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾;2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

可焊接优点的体现需要对众多参数和装置的限制和调节:1、整机性能激光脉冲功率: 0.1——8J/ms激光脉冲频率: 1——200Hz激光脉冲宽度: 0.3——20ms焊点间距:≥0.1mm工作台移动范围: 300×300×300 mm3工作台移动速度:≤100mm/s工作台移动加速度:≤1000mm/s2工作台重复定位精度: 0.03mm工作台移动轨迹:直线、折线、圆、圆弧外型尺寸: 1600×800×1300 mm32、各部件技术参数激光器激光输出最大功率: 300W单脉冲输出激光能量:≤40J冷却系统循环水流量: 30L/min三维工作台X轴行程: 300mmY轴行程: 300mmX轴行程: 300mm重复定位精度: 0.03mmCCD监视系统像数 537X505清晰度 420线控制系统 PC3、安装环境环境要求:温度 15——30湿度 45——75%气压 86——106Kpa主机供电电源:供电电网波动﹤5%供电频率 50Hz,三相四线380V,20A电网地线符合机房国际要求冷却水:去离子水或纯净蒸馏水并保持洁净本次所做的实验主要是研究各工艺参数对焊接质量的影响规律,这些参数主要包括材料种类、材料厚度、焊接速度、加速度、电流大小、功率密度、焊接频率、激光脉冲波形、脉宽和离焦量等。

1、材料种类大多数金属在激光开始照射时,会将大部分激光能量反射掉,所以材料的种类决定着材料的反射率,一般导电性好的材料,反射率都很高,相对的吸收率就低一些;对YAG激光来说,银的反射率是96%、铝的是92%、铜90%、铂89%、而铁的只有60%。

此外,吸收率还受到波长、温度、表面涂层的影响,波长越短,吸收率越高;温度越高,吸收率越高,呈线性关系,室温时金属材料对激光的吸收率一般在20%以下;当金属温度达到烙点产生熔融和气化后吸收率上升到40~50%;当接近沸点时吸收率可高达90%;一般涂磷酸盐、炭黑、石墨等可以提高吸收率。

2、材料厚度由于焊接时熔深有限,所以对材料的厚度有一定的要求,一般要求材料厚度不超过1.2mm,而太薄的焊件在焊接时容易导致烧穿现象,一般0.2mm以下的材质,焊接难度大,焊缝会有变形等现象,焊接牢固度变小。

所以焊件厚度一般在0.2——1.2mm之间。

3、焊接速度和加速度激光焊接的焊接速度=频率×点距。

如果在整个焊接的过程中,焊接的频率不改变的话,在刚开始的时候,焊件温度比较低,达到焊件熔点比较困难,所以需要一个较低的焊接速度,但是,到后来如果还用与刚开始的时候所用的焊接速度的话,由于焊件温度已经比较高了,焊件的吸收率有所提高,马上就达到焊件熔点,所以必须逐渐提高焊接速度,以保证不使焊件烧穿,这就需要在焊接时有一个合适的焊接加速度。

4、功率密度激光功率密度是单位面积内的激光功率,等于激光峰值功率除以光斑的面积,是激光加工中最关键的参数之一。

它直接影响材料表面的升温时间,功率越大,温度升的越快。

采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。

因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。

对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。

因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104——106W/cm2。

5、激光脉冲波形。

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。

当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。

在一个激光脉冲作用期间,金属反射率的变化很大,在固态下反射率较高,而液态下反射率较低,这意味着如果不改变能量注入的波形,则随着物质表面状态的变化,吸收的能量变多,出现汽化。

6、激光脉冲宽度。

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

达到同样的熔深有两种方法:增加功率密度和增加脉宽,增加功率密度可以让输入能量降低,增加脉宽可以让焊接更加稳定,但是,如果热影响范围有要求的话,则脉宽不能太大,脉宽增加到一定程度后,熔深就不会再增加。

设注入功率为I0时,需要时间T0后表面温度达到T,熔深为H0,功率为I1时需要时间为T1,熔深为H1,则有:I0/I1=(T1/T O)1/2 H1/H0=(T1/T0)1/27、离焦量对焊接质量的影响。

激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。

离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种:正离焦与负离焦。

离焦量=聚焦镜和工件间的距离-焦距,为负值时就是负离焦,为正值就是正离焦。

换另一种说法就是焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。

按几何光学理论,当正负离焦相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。

负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。

实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现汽化,形成压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。

与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。

当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。

所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦,采用何种离焦方式,要视具体情况而定。

当离焦量为0时,焊件对高度最不敏感。

在实验的过程中还要注意一些细节问题:1. 被焊接工件之间的缝越小,外观越好,强度越大,缝大时,出现较严重的槽状焊缝,强度也小;2. 厚度小于0.2mm的材质,焊接难度大,焊缝会有变形等现象,焊接牢固度变小。

较厚材质,焊缝外观较好,强度也大,但也不可太厚;3.焊接激光束方向与工件垂直(直焊缝);4.在焊接的过程中为了防止外来气体的侵入需采用氩气作为保护气体进行焊接。

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