激光焊接原理:
激光焊接可以采用連續或脈衝(chong) 激光束加以實現,激光焊接的原理可分為(wei) 熱傳(chuan) 導型焊接和激光深熔焊接。
1、功率密度小於(yu) 104~105 W/cm2為(wei) 熱傳(chuan) 導焊接,此時熔深淺、焊接速度慢;其激光焊接原理為(wei) :激光輻射加熱待加工表麵,表麵熱量通過熱傳(chuan) 導向內(nei) 部擴散,通過控製激光脈衝(chong) 的寬度、能量、功率和頻率等參數使工件熔化形成特定的熔池。
2、激光深熔焊接一般采用連續激光光束完成材料的連接,其冶金物理過程與(yu) 電子束焊接極為(wei) 相似,能量轉換機製是通過小孔完成。在高功率密度激光的照射下,材料蒸發形成小孔,這個(ge) 充滿蒸氣的小孔猶如一個(ge) 黑體(ti) ,幾乎吸收全部的入射光能量,熱量從(cong) 這個(ge) 高溫孔腔外壁傳(chuan) 遞出來,使包圍著這個(ge) 孔腔四周的金屬熔化。在光束照射下的壁體(ti) 材料連續蒸發產(chan) 生高溫蒸汽,孔壁外液體(ti) 流動形成的壁層表麵張力與(yu) 孔腔內(nei) 連續產(chan) 生的蒸汽壓力相持並保持動態平衡。光束不斷進入小孔,小孔始終處於(yu) 流動的穩定狀態,圍著孔壁的熔融金屬隨著前導光束前進而向前移動,熔融金屬填充小孔移開後留下的空隙並隨之冷凝,焊縫於(yu) 是形成。

激光焊接分類:
按激光器輸出能量方式不同,激光焊接可分為(wei) 連續激光焊和脈衝(chong) 激光焊。連續激光焊在焊接過程中形成的是連續的不間斷的焊縫形貌,而脈衝(chong) 激光焊則由於(yu) 輸入到焊件表麵的能量是間斷不連續的,因此每個(ge) 脈衝(chong) 光斑作用到焊接工件表麵則形成一個(ge) 圓形焊點,根據其激光器參數的變化可得到不同形貌的焊縫。按激光聚焦後光斑功率密度的不同,激光焊可分為(wei) 熱導焊和深熔焊。
1、激光熱導焊
激光熱導焊作用在工件表麵的光斑功率密度較低,一般小於(yu) 105W/cm2。激光將能量輸送到焊接工件表麵,使得金屬表麵加熱到熔點與(yu) 沸點之間。金屬材料表麵將所吸收的光能轉化為(wei) 熱能使其金屬表麵溫度不斷升高而熔化,再以熱傳(chuan) 導方式將熱能傳(chuan) 向金屬內(nei) 部,使熔化區域逐漸擴大,冷卻後形成焊點或焊縫,這種焊接原理類似於(yu) 鎢極氬弧焊(TIG),被稱為(wei) 熱導焊。
2、激光深熔焊(小孔焊)
當作用到金屬表麵的激光功率密度大於(yu) 105W/cm2時,高功率的激光束作用到金屬材料表麵引起局部熔化並形成“小孔”,激光束通過“小孔”深入到熔池內(nei) 部,而金屬則在小孔前方熔化,熔融金屬繞過小孔流向後方,重新凝固後形成焊縫。
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