影響激光焊接機焊接質(zhì)量的要素
激光焊接技術(shù)目前廣泛應用于多個行業(yè),逐漸取代傳統(tǒng)焊接方法。激光焊接機在加工工件時具有提高工作功率、減少焊點的優(yōu)勢。它具有小熱影響區(qū)、不易使薄壁金屬變形、快速焊接速度和高精度定位的特點。自熔焊接無需焊絲,焊縫強度高,無污染、無穿孔,并且牢固美觀。今天我們將討論與激光焊接機焊接質(zhì)量參數(shù)相關(guān)的因素。下面是小編為大家分享的內(nèi)容,請一起了解一下:
一、激光脈沖波形
在進行脈沖激光焊接加工時,激光脈沖波形是一個重要的考慮因素。當高強度激光照射工件表面時,金屬表面會反射60%~98%的激光能量,反射率會隨著表面溫度的變化而變化。因此,不同金屬的激光反射率和激光利用率是不同的。為了有效地進行焊接,必須使用不同波形的激光,使焊縫處的金屬結(jié)晶以最佳方式排列,與母材形成共同排列,從而形成高質(zhì)量的焊縫。
通常情況下,國產(chǎn)焊接機使用廉價的單波形激光電源,因此焊接機的靈活性較低,很難適應各種模具數(shù)據(jù)的焊接,經(jīng)常需要返工,這大大浪費了焊接數(shù)據(jù)的時間,可能導致模具失效。不同金屬材料對激光的反射和吸收程度不同,同一束激光對不同金屬的焊接效果也不同,這將影響焊接的熔深、焊接速度、結(jié)晶速度和硬度。因此,單一的矩形波焊接無法滿足不同模具金屬焊接的要求。
二、激光光斑直徑
激光光斑直徑是反映激光器設計功能的一個極其重要的參數(shù),單位為毫米,它決定了激光器的功率密度和加工范圍。如果激光器的光學設計合理先進,激光能量將被準確地收集和聚焦,激光光斑的直徑可控制在0.2毫米至2毫米的范圍內(nèi)。而激光束的直徑能否控制在0.2毫米是對激光發(fā)生器嚴峻考驗的一個指標。
中國通常設計的激光器主要是為了降低成本,因此激光設備的加工粗糙,設計不細致。諧振腔中的激光發(fā)散嚴重,導致很難實現(xiàn)精確收集。輸出的激光光斑直徑根本無法達到標稱的0.2毫米,只能達到最小的0.5毫米。然而,由于激光器的發(fā)散,輸出的激光束無法形成規(guī)則圓形光斑,從而導致實際照射面積過大,并使焊縫燒蝕。
也就是說,焊縫的兩端會出現(xiàn)不必要的激光束,導致焊縫兩端下垂。這種現(xiàn)象會嚴重影響拋光模具的修復,有時甚至導致模具報廢。而通普公司的激光器經(jīng)過精心設計、嚴格選材和精密調(diào)試,使激光器輸出的光斑直徑得到精確控制,最小聚焦斑直徑可達0.2毫米,并可在0.2毫米至2毫米范圍內(nèi)進行無級調(diào)節(jié),達到了世界領先水平。
三、激光脈沖的頻率
這是激光在一秒鐘內(nèi)能夠產(chǎn)生的脈沖次數(shù),單位為赫茲。就如同敲擊金屬,頻率越高,每個脈沖的沖擊力就越小。因此,在激光焊接過程中,我們需要平衡激光的輸出能量和頻率,以滿足焊接速度的需求。在激光修磨工具的應用中,15Hz的頻率已經(jīng)足夠滿足焊接的要求。然而,頻率過高可能會導致激光脈沖的能量過低,從而引發(fā)焊接故障。
四、激光脈沖的能量
這是指單個激光脈沖能夠產(chǎn)生的最大能量,單位為焦耳。這個參數(shù)是激光器的主要特性之一,決定了激光可以產(chǎn)生的最大能量。根據(jù)模具校正的應用需求,70焦耳以下的激光能量已經(jīng)可以滿足各種場合的需求。對于一些不需要能量或者根本無法使用的場合,這一點尤為重要。此外,隨著激光電源和輻射器體積的增大,使用的功率也在逐漸降低。
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