激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规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)。1、汽车制造业一辆汽车的诞生,需要通过加工的工件就占了50%~70%左右,激光技术在其中的加工应用包括了激光焊接和激光切割技术,因为该行业的需求量大、用户多,所以相较于其他行业三维激光切割机应用的更为广泛。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续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,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终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移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易达到每分钟数米。
造成很多汽化,因而,高功率密度针对原材料除去生产加工,如开洞、激光切割、手工雕刻有益。针对较低功率密度,表面溫度做到熔点必须亲身经历数ms,在表面汽化前,底层做到溶点,易产生优良的熔化电焊焊接。因而,在传输型激光焊接中,功率密度在范畴在10^4~10^6W/CM^2。CO2激光器的发展重点虽然仍集中于设备的开发研制,但已不在于提高输出功率,而在于如何提高光束质量及其聚焦性能。(2)激光脉冲波型。激光脉冲波型在激光焊接中是一个关键难题,特别是在针对片状电焊焊接至关重要。当高韧性激光束射至原材料表层,金属表层将也有60~98%的激光动能反射面而损害掉,且反射率随环境温度转变。在一个激光脉冲功效期内内,金属材料反射率的发生变化。
为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一的焊接方法,提出了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。激光焊接设备和产品(17张)激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊,实现大熔深焊接,同时热输入量比MIG焊大为减小。此外还提出了各种辅助工艺措施,如激光填丝焊(可细分为冷丝焊和热丝焊)、外加磁场辅助增强激光焊、保护气控制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。
粉末冶金随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其它零件的连接问题显得日益突出,使粉末冶金材料的应用受到限制。大功率的CO2激光通过小孔效应来解决高反射率的问题,当光斑照射的材料表面熔化时形成小孔,这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎全部吸收入射光线的能量,孔腔内平衡温度达25000e左右,在几微秒的时间内,反射率迅速下降。在八十年代初期,激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景,如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石,由于结合强度低,热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落,采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。
以上信息由专业从事热熔焊接机生产商的华卓自动化于2025/4/30 23:09:06发布
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