影響手持激光焊接機(jī)的參數(shù)有哪些
2019-08-23
對精密激光焊接機(jī)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響的參數(shù)包括：激光脈沖的能量、激光束光斑直徑、激光的脈寬、激激光脈沖的頻率、光的脈沖波形、被焊材料的相對光吸收率、焊接速度、保護(hù)氣體等。
激光光斑聚焦直徑
這是反映激光器設(shè)計(jì)性能的一個(gè)極為重要的參數(shù)，單位是（mm），它決定了激光焊接機(jī)激光功率密度和加工范圍。如果激光器的光學(xué)設(shè)計(jì)合理先進(jìn)，激光能量集中，聚焦準(zhǔn)確，能把激光光斑直徑控制在0.2mm-2mm的范圍，而能否把激光的聚焦直徑控制在0.2mm是對激光發(fā)生器的一個(gè)嚴(yán)格的考驗(yàn)。國內(nèi)一般設(shè)計(jì)的激光器，由于只想降低成本，因此，激光的器件加工簡陋，設(shè)計(jì)并不嚴(yán)謹(jǐn)，激光在諧振腔里發(fā)散嚴(yán)重，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確聚焦，其激光器輸出的激光光斑直徑根本達(dá)不到標(biāo)稱的0.2mm，而只能最小達(dá)到0.5mm，而由于激光的發(fā)散，令輸出的激光束不能呈規(guī)則的圓形，這就造成了激光實(shí)際照射區(qū)域過大，出現(xiàn)燒蝕焊縫的現(xiàn)象，即在焊縫的兩端出現(xiàn)不必要的激光照射而令焊縫兩端呈現(xiàn)凹陷，這種現(xiàn)象對于修補(bǔ)已經(jīng)拋光的模具影響尤為嚴(yán)重，有時(shí)甚至?xí)钅＞邎?bào)廢。
激光焊接機(jī)激光脈沖的頻率
這是反映激光器在一秒內(nèi)能打出多少個(gè)脈沖的能力，單位是（Hz）。首先需要說明的是，焊接金屬是使用激光的的能量，而在激光功率恒定的情況下，頻率越高，每個(gè)激光輸出的能量就越小，因此，我們需要在保證激光的能量足夠熔化金屬的情況下，考慮加工的速度，才能定出激光的輸出頻率。在激光修補(bǔ)磨具的場合，15Hz已經(jīng)能滿足焊接的需要了，過高的頻率勢必造成激光的脈沖能量過低，從而造成焊接失敗。
手持激光脈沖的能量
是指單個(gè)激光脈沖能輸出的能量，單位是J（焦耳）。這是激光器的一個(gè)主要參數(shù)，它決定了激光焊接機(jī)激光器所能產(chǎn)生的能量，按照模具修復(fù)的用途來說，激光能量在70J以下已經(jīng)能滿足任何場合的需要了，再大的能量也是白費(fèi)，或根本用不上，而且?guī)砑す怆娫大w積和散熱器體積的不斷增大，降低了電源的使用效率。
激光的脈沖波形
對于激光焊接機(jī)采用脈沖激光進(jìn)行焊接的加工，激光脈沖波形在脈沖激光焊接中是一個(gè)重要的問題。當(dāng)高強(qiáng)度的激光入射至材料的表面時(shí)，金屬表面會將60%~98%的激光能量反射掉，且反射率隨表面溫度變化。因此，不同的金屬對于激光的反射率和激光的利用率都不一樣，要進(jìn)行有效的焊接就必須輸入不同波形的激光，這樣焊縫處的金屬組織才能在的方式結(jié)晶，形成與基體金屬一致的組織，才能形成高質(zhì)量的焊縫。國內(nèi)一般的機(jī)器都采用廉價(jià)的單波形激光電源，因此，其焊接的柔性較低，難以適應(yīng)多種模具材料的焊接，并且經(jīng)常要進(jìn)行返工，大大浪費(fèi)了焊接材料的時(shí)間，并可能造成模具的報(bào)廢。不同的金屬材料表面對激光的反射和吸收程度差別很大，而同一束激光對不同的金屬會產(chǎn)生不同的焊接效果，并影響其熔深、激光焊接機(jī)焊接速度、結(jié)晶速度和硬度，因此單一的矩形波焊接并不能解決不同的模具金屬焊接的要求
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