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激光焊接机厂家分享:激光焊电流和脉宽怎么配?

浏览: 发布日期:2020-06-06来源:激光焊接机 作者:激光焊接机厂家
  激光焊接机厂家分享:激光焊电流和脉宽怎么配?
  离焦量
  离焦量是激光焦点离作用物质间的距离。在焊接过程中,离焦量对焊接质量的影响很大。激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均均。
  离焦方式按焦平面与工件的位置关系,可分为正离焦与负离焦,焦平面位于工件_上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us 材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时, 材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
激光焊接机厂家
  当离焦较小时, 就会产生较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产性大量汽化。因此,高助率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。当离焦量适中,激光处于较低功率密度时,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。焊接时,光束的聚焦特性(包括焦距和离焦量)对焊接质量有影响。采用短焦距可获得较高的能量密度,光斑小,要求工件配合间隙要小。长焦距能量密度低,焦距较大,但仍可维持一定的能量密度。对接头定位的精度不高时, 能量密度足够用于焊接时,可采用长焦距焊接。焦平面位于工件上方的为正离焦反之为负离焦。正、负离焦量相等时,平面上的功率密度近似相同,但熔池形状不同。在实际运用中,薄板焊接时,熔深小,适宜用正离焦;熔深较大时,采懒离焦,如果离焦太远效果也不明显,能量也比较容易分散。通过调节离焦量可以在光束的某一截面选择- -光斑直径使其能量密度适合于焊接。在实际加工中,离焦量的控制应先在加工的材料上进行试加工,选择合适的电流及脉宽大小、激光频率,看激光打在材料上的情况,合适的离焦量基本无熔渣溅出。
激光焊接机样品展示
  焊接质量影响因素
  影响到激光焊接质量的主要参数有焊接电流、脉冲宽度、脉冲频率等,其
  影响效果主要如下:
  (1)随着电流的增大,焊缝的宽度增大,焊接过程逐渐出现飞溅,焊缝表面出现氧化现象,銪粗糙感。
  (2)随脉冲宽度的增大,焊缝的宽度也在增大。脉宽的变化对不锈钢超薄板激光焊接机焊接的效果影响非常显著。脉冲宽度的微小增大,都可能导致试样
  被氧化和烧穿。
  (3)随脉冲频率的增加,焊点重叠率增大,焊缝宽度先增大.后基本保持不变。在显微镜下观察,焊缝越来越光滑美观。但脉冲频率增加到一定值时,焊接过程飞溅严重,焊缝变得粗糙,并诅焊接件的上下表面都出现氧化现象。
  (4)超薄板材料的激光焊接适宜采用正离焦,在相同离焦量的情况下,正离焦激光焊得到的焊缝表面比负离焦时要光滑美观。
  脉宽的选择原则
  脉宽由熔深与热影响分区确定,脉宽越长热影响区越大,熔深是随脉宽的1/2次方增加。但脉冲宽度的增大会降低峰值功率,因此增加脉冲宽度一般用
  于热传导焊接方式,形成的焊缝尺寸宽而浅,尤其适合薄板和厚板的搭接焊。
  但是,较低的峰值功率会导致多余的热输入。对于每种材料,都有一个可使熔深达到的脉冲宽度。钢的脉冲宽度为5 ~ 8ms。
  (1)对于熔深需要在0.11mm以下的激光焊接,若对热影响区, 或者说热损伤区有严格的要求,则脉宽主要由热影响区来确定,即在热损伤区允许的情况下,脉宽选在1.5ms左右为好。
  (2)对于熔深需要在0.1-0.2mm、对焊点仅有强度要求、对热影响区无严格要求的一类单次脉冲微型焊接,大部分金属的激光脉宽选择在3ms左右。对此类,脉宽的选取主要决定于焊点形成牢固可靠的熔融焊接时,热通量密度变化的可允许范围。
  (3)熔深要求大于0.33mm的一类焊接,脉宽选取主要决定于熔深。

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