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激光深熔焊
閱讀�8133時間�2011-08-26 15:21:26

  激光深熔焊是激光焊的方式之一。一般采用連續(xù)激光束的連接過程,其冶金物理過程�電子束焊極為相似,即能量�(zhuǎn)換機(jī)制是通過小孔(Key-hole)結(jié)�(gòu)來完�,具有精度高、焊接速度�、成本低等特�(diǎn)�

工作過程

  激光深熔焊冶金物理過程與電子束焊極為相�,即能量�(zhuǎn)換機(jī)制是通過“小孔”結(jié)�(gòu)來完成的。在足夠高的功率密度光束照射�,材料產(chǎn)生蒸�(fā)形成小孔。這個充滿蒸汽的小孔猶如一個黑體,幾乎全部吸收入射光線的能�,孔腔內(nèi)平衡溫度�(dá)25000度左右。熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來,使包圍著這個孔腔的金屬熔化。小孔內(nèi)充滿在光束照射下壁體材料連續(xù)蒸發(fā)�(chǎn)生的高溫蒸汽,小孔四壁包圍著熔融金屬,液�(tài)金屬四周即圍著固體材�??妆谕庖后w流動和壁層表面張力與孔腔�(nèi)連續(xù)�(chǎn)生的蒸汽壓力相持并保持著動態(tài)平衡。光束不斷�(jìn)入小孔,小孔外材料在連續(xù)流動,隨著光束移�,小孔始終處于流動的�(wěn)定態(tài)。就是說,小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前�(dǎo)光束前�(jìn)速度向前移動,熔融金屬填充著小孔移開后留下的空隙并隨之冷�,焊縫于是形��

特征與優(yōu)�(diǎn)

  特征�

  �1)高的深寬比。因為熔融金屬圍著圓柱形高溫蒸汽腔體形成并延伸向工件,焊縫就變得深而窄�

 ?�?)最小熱輸入。因為源腔溫度很�,熔化過程發(fā)生得極快,輸入工件熱量極�,熱變形和熱影響區(qū)很小�

 ?�?)高致密性。因為充滿高溫蒸汽的小孔有利于熔接熔池攪拌和氣體逸出,導(dǎo)致生成無氣孔熔透焊�。焊后高的冷卻速度又易使焊縫組織微�(xì)��

 ?�?)強(qiáng)固焊��

 ?�?)精確控��

  �6)非接觸,大氣焊接過程�

  �(yōu)�(diǎn)�

 ?�?)由于聚焦激光束比常�(guī)方法具有高得多的功率密度,導(dǎo)致焊接速度�,熱影響區(qū)和變形都較小,還可以焊接�、石英等難焊材料�

 ?�?)因為光束容易傳輸和控制,又不需要經(jīng)常更換焊�、噴�,顯著減少停�(jī)輔助時間,所以有荷系�(shù)和生�(chǎn)效率都高�

 ?�?)由于純化作用和高的冷卻速度,焊縫強(qiáng),綜合性能��

 ?�?)由于平衡熱輸入�,加工精度高,可減少再加工費(fèi)用。另�,激光焊接的動轉(zhuǎn)�(fèi)用也比較�,可以降低生�(chǎn)成本�

  �5)容易實(shí)�(xiàn)自動�,對光束�(qiáng)度與精細(xì)定位能�(jìn)行有效的控制�

�(shè)�

  激光深熔焊通常選用連續(xù)波CO2激光器,這類激光器能維持足夠高的輸出功�,產(chǎn)生“小孔”效�(yīng),熔透整個工件截�,形成強(qiáng)韌的焊接接頭�

  就激光器本身而言,它只是一個能�(chǎn)生可作為熱源、方向性好的平行光束的裝置。如果把它導(dǎo)向和有效處理后射向工�,其輸入功率就具有強(qiáng)的相容�,使之能更好的適�(yīng)自動化過��

  為了有效�(shí)施焊�,激光器和其他一些必要的光學(xué)、機(jī)械以及控制部件一起共同組成一個大的焊接系�(tǒng)。這個系�(tǒng)包括激光器、光束傳輸組�、工件的裝卸和移動裝�,還有控制裝�。這個系�(tǒng)可以是僅由操作者簡單地手工搬運(yùn)和固定工件,也可以是包括工件能自動的�、卸、固�、焊接、檢�。這個系�(tǒng)的設(shè)計和�(shí)施的總要求是可獲得滿意的焊接�(zhì)量和高的生產(chǎn)效率�

影響因素

  對激光深熔焊�(chǎn)生影響的因素包括:激光功�,激光束直徑,材料吸收率,焊接速度,保�(hù)氣體,透鏡焦長,焦�(diǎn)位置,激光束位置,焊接起始和終止�(diǎn)的激光功率漸�、漸降控��

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