激光深熔焊是激光焊的方式之一。一般采用連續(xù)激光束的連接�(guò)�,其冶金物理�(guò)程與電子束焊極為相似,即能量�(zhuǎn)換機(jī)制是通過(guò)小孔(Key-hole)結(jié)�(gòu)�(lái)完成,具有精度高、焊接速度快、成本低等特�(diǎn)�
激光深熔焊冶金物理�(guò)程與電子束焊極為相似,即能量�(zhuǎn)換機(jī)制是通過(guò)“小孔”結(jié)�(gòu)�(lái)完成�。在足夠高的功率密度光束照射下,材料�(chǎn)生蒸�(fā)形成小孔。這�(gè)充滿(mǎn)蒸汽的小孔猶如一�(gè)黑體,幾乎全部吸收入射光�(xiàn)的能�,孔腔內(nèi)平衡溫度�(dá)25000度左�。熱量從這�(gè)高溫孔腔外壁傳遞出來(lái),使包圍著這�(gè)孔腔的金屬熔�。小孔內(nèi)充滿(mǎn)在光束照射下壁體材料連續(xù)蒸發(fā)�(chǎn)生的高溫蒸汽,小孔四壁包圍著熔融金屬,液�(tài)金屬四周即圍著固體材�??妆谕庖后w流動(dòng)和壁層表面張力與孔腔�(nèi)連續(xù)�(chǎn)生的蒸汽壓力相持并保持著�(dòng)�(tài)平衡。光束不斷�(jìn)入小�,小孔外材料在連續(xù)流動(dòng),隨著光束移�(dòng),小孔始終處于流�(dòng)的穩(wěn)定態(tài)。就是說(shuō),小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前�(dǎo)光束前�(jìn)速度向前移動(dòng),熔融金屬填充著小孔移開(kāi)后留下的空隙并隨之冷�,焊縫于是形成�
特征�
?�?)高的深寬比。因?yàn)槿廴诮饘�(lài)鴪A柱形高溫蒸汽腔體形成并延伸向工件,焊縫就變得深而窄�
�2)最小熱輸入。因?yàn)樵辞粶囟群芨?,熔化過(guò)程發(fā)生得極快,輸入工件熱量極低,熱變形和熱影響區(qū)很小�
�3)高致密�。因?yàn)槌錆M(mǎn)高溫蒸汽的小孔有利于熔接熔池?cái)嚢韬蜌怏w逸出,導(dǎo)致生成無(wú)氣孔熔透焊�。焊后高的冷卻速度又易使焊縫組織微�(xì)��
?�?)強(qiáng)固焊縫�
?�?)精確控制�
?�?)非接觸,大氣焊接過(guò)程�
�(yōu)�(diǎn)�
?�?)由于聚焦激光束比常�(guī)方法具有高得多的功率密度,導(dǎo)致焊接速度�,熱影響區(qū)和變形都較小,還可以焊接�、石英等難焊材料�
�2)因?yàn)楣馐菀讉鬏敽涂�?,又不需�?jīng)常更換焊炬、噴�,顯著減少停�(jī)輔助�(shí)�,所以有荷系�(shù)和生�(chǎn)效率都高�
?�?)由于純化作用和高的冷卻速度,焊縫強(qiáng),綜合性能��
?�?)由于平衡熱輸入�,加工精度高,可減少再加工費(fèi)用。另�,激光焊接的�(dòng)�(zhuǎn)�(fèi)用也比較低,可以降低生產(chǎn)成本�
?�?)容易實(shí)�(xiàn)自動(dòng)�,對(duì)光束�(qiáng)度與精細(xì)定位能�(jìn)行有效的控制�
激光深熔焊通常選用連續(xù)波CO2激光器,這類(lèi)激光器能維持足夠高的輸出功�,產(chǎn)生“小孔”效�(yīng),熔透整�(gè)工件截面,形成強(qiáng)韌的焊接接頭�
就激光器本身而言,它只是一�(gè)能產(chǎn)生可作為熱源、方向性好的平行光束的裝置。如果把它導(dǎo)向和有效處理后射向工�,其輸入功率就具有強(qiáng)的相容性,使之能更好的適應(yīng)自動(dòng)化過(guò)��
為了有效�(shí)施焊接,激光器和其他一些必要的光學(xué)、機(jī)械以及控制部件一起共同組成一�(gè)大的焊接系統(tǒng)。這�(gè)系統(tǒng)包括激光器、光束傳輸組�、工件的裝卸和移�(dòng)裝置,還有控制裝置。這�(gè)系統(tǒng)可以是僅由操作者簡(jiǎn)單地手工搬運(yùn)和固定工�,也可以是包括工件能自動(dòng)的裝、卸、固�、焊�、檢�(yàn)。這�(gè)系統(tǒng)的設(shè)�(jì)和實(shí)施的總要求是可獲得滿(mǎn)意的焊接�(zhì)量和高的生產(chǎn)效率�
�(duì)激光深熔焊�(chǎn)生影響的因素包括:激光功�,激光束直徑,材料吸收率,焊接速度,保�(hù)氣體,透鏡焦長(zhǎng),焦�(diǎn)位置,激光束位置,焊接起始和終止�(diǎn)的激光功率漸�、漸降控制�