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激光焊接技術對激光功率和光束焦斑要求

激光焊接技術屬于熔融焊接,以激光束為能源,使其沖擊在焊件接頭上以達到焊接目的的技術。由光學震蕩器及放在震蕩器空穴兩端鏡間的介質所組成。

激光功率

激光焊接中存在一個激光能量密度閾值,低于此值,熔深很淺,一旦達到或超過此值,熔深會大幅度提高。只有當工件上的激光功率密度超過閾值(與材料有關),等離子體才會產生,這標志著穩定深熔焊的進行。如果激光功率低于此閾值,工件僅發生表面熔化,也即焊接以穩定熱傳導型進行。而當激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時,深熔焊和傳導焊交替進行,成為不穩定焊接過程,導致熔深波動很大。激光深熔焊時,激光功率同時控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接與光束功率密度有關,且是入射光束功率和光束焦斑的函數。一般來說,對一定直徑的激光束,熔深隨著光束功率提高而增加。

光束焦斑

光束斑點大小是激光焊接的最重要變量之一,因為它決定功率密度。但對高功率激光來說,對它的測量是一個難題,盡管已經有很多間接測量技術。

光束焦點衍射極限光斑尺寸可以根據光衍射理論計算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實際光斑要比計算值偏大。最簡單的實測方法是等溫度輪廓法,即用厚紙燒焦和穿透聚丙烯板后測量焦斑和穿孔直徑。這種方法要通過測量實踐,掌握好激光功率大小和光束作用的時間。


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