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激光深熔焊接的主要工藝參數(二)

星之球激光 來源:思博威激光2013-03-07 我要評論(0 )   

等離子雲(yun) 對熔深的影響在低焊接速度區最為(wei) 明顯。當焊接速度提高時,它的影響就會(hui) 減弱。 保護氣體(ti) 是通過噴嘴口以一定的壓力射出到達工件表麵的,噴嘴的流體(ti) 力學形狀和出口...

        等離子雲(yun) 對熔深的影響在低焊接速度區最為(wei) 明顯。當焊接速度提高時,它的影響就會(hui) 減弱。

  保護氣體(ti) 是通過噴嘴口以一定的壓力射出到達工件表麵的,噴嘴的流體(ti) 力學形狀和出口的直徑大小十分重要。它必須以足夠大以驅使噴出的保護氣體(ti) 覆蓋焊接表麵,但為(wei) 了有效保護透鏡,阻止金屬蒸氣汙染或金屬飛濺損傷(shang) 透鏡,噴口大小也要加以限製。流量也要加以控製,否則保護氣的層流變成紊流,大氣卷入熔池,最終形成氣孔。

  為(wei) 了提高保護效果,還可用附加的側(ce) 向吹氣的方式,即通過一較小直徑的噴管將保護氣體(ti) 以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。保護氣體(ti) 不僅(jin) 抑製了工件表麵的等離子體(ti) 雲(yun) ,而且對孔內(nei) 的等離子體(ti) 及小孔的形成施加影響,熔深進一步增大,獲得深寬比較為(wei) 理想的焊縫。但是,此種方法要求精確控製氣流量大小、方向,否則容易產(chan) 生紊流而破壞熔池,導致焊接過程難以穩定。

  6.透鏡焦距。焊接時通常采用聚焦方式會(hui) 聚激光,一般選用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透鏡。聚焦光斑大小與(yu) 焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距長短也影響焦深,即焦深隨著焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必須精確保持透鏡與(yu) 工件的間距,且熔深也不大。由於(yu) 受焊接過程中產(chan) 生的飛濺物和激光模式的影響,實際焊接使用的最短焦深多為(wei) 焦距126mm(5”)。當接縫較大或需要通過加大光斑尺寸來增加焊縫時,可選擇254mm(10”)焦距的透鏡,在此情況下,為(wei) 了達到深熔小孔效應,需要更高的激光輸出功率(功率密度)。

  當激光功率超過2kW時,特別是對於(yu) 10.6μm的CO2激光束,由於(yu) 采用特殊光學材料構成光學係統,為(wei) 了避免聚焦透鏡遭光學破壞的危險,經常選用反射聚焦方法,一般采用拋光銅鏡作反射鏡。由於(yu) 能有效冷卻,它常被推薦用於(yu) 高功率激光束聚焦。

  7.焦點位置。焊接時,為(wei) 了保持足夠功率密度,焦點位置至關(guan) 重要。焦點與(yu) 工件表麵相對位置的變化直接影響焊縫寬度與(yu) 深度。圖2-6表示焦點位置對1018鋼熔深及縫寬的影響。

  在大多數激光焊接應用場合,通常將焦點的位置設置在工件表麵之下大約所需熔深的1/4處。

  8.激光束位置。對不同的材料進行激光焊接時,激光束位置控製著焊縫的最終質量,特別是對接接頭的情況比搭接結頭的情況對此更為(wei) 敏感。例如,當淬火鋼齒輪焊接到低碳鋼鼓輪,正確控製激光束位置將有利於(yu) 產(chan) 生主要有低碳組分組成的焊縫,這種焊縫具有較好的抗裂性。有些應用場合,被焊接工件的幾何形狀需要激光束偏轉一個(ge) 角度,當光束軸線與(yu) 接頭平麵間偏轉角度在100度以內(nei) 時,工件對激光能量的吸收不會(hui) 受到影響。

        9.焊接起始、終止點的激光功率漸升、漸降控製。激光深熔焊接時,不管焊縫深淺,小孔現象始終存在。當焊接過程終止、關(guan) 閉功率開關(guan) 時,焊縫尾端將出現凹坑。另外,當激光焊層覆蓋原先焊縫時,會(hui) 出現對激光束過度吸收,導致焊件過熱或產(chan) 生氣孔。#p#分頁標題#e#

  為(wei) 了防止上述現象發生,可對功率起止點編製程序,使功率起始和終止時間變成可調,即起始功率用電子學方法在一個(ge) 短時間內(nei) 從(cong) 零升至設置功率值,並調節焊接時間,最後在焊接終止時使功率由設置功率逐漸降至零值。

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