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激光焊接機系統原理—激光熔覆價格廠家

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激光焊接機系統原理—激光熔覆價格廠家

發布日期:2017-07-10 作者: 點擊:


激光熔覆價格廠家說焊接機的激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散,將材 料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式,激光焊接主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現點焊、對接焊、疊 焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,熱影響區小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理 ,焊縫質量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現自動化。

通常不采用填充焊料,因此零件之間的配合間隙要小于最精細零件厚度的15%。零件各部分都要相對清潔,因為焊接速度很快 ,來不及將雜質燒掉。多數活性金屬的焊接要求有保護氣體,但是許多合金也可以在空氣中進行焊接。

焊接時的熱能輸入和焊點形狀可以由參數及部件控制,分別進行熱傳導模式焊接,熔透焊接,和小孔焊接。熱傳導焊接的 深度較淺,范圍較寬,類似于GTAW或TIG焊縫形狀。這種焊接常常用于一些小型器件,比如和工具,或者中繼罐及電池這樣的 電子產品,它們需要焊接處光滑,外形美觀。熔透模式焊接的深度與焊接寬度相當或略深于寬度。采用熔透模式焊接時,輸入 的熱能小,熔池小而深,可以用更低平均的。由于焊接周期中維持小孔的需要,小孔模式焊接只用連續或超級模式的連續激光 器。小孔焊接熔池深度寬度比高,達到6:1,是效率最高的焊接過程。脈沖,連續,超級模式的連續激光器都能在熱傳導模式 下工作,連續激光器可以用熔透模式,而只有超級模式連續激光器可以用于小孔焊接模式。

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脈沖Nd: 激光器能發出多種多樣的脈沖,焊接時可以設置脈沖的能量,峰值功率,局部的走勢和形狀等。正是通過控制這 些脈沖參數,脈沖YAG激光器成為全面的焊接系統。即使是低平均功率的脈沖YAG激光器也能進行大點焊,深度點焊和縫焊,因 為與材料的相互作用由以上的脈沖參數決定,而平均功率對焊接的影響不大。脈沖YAG激光器能產生幾十焦耳能量的脈沖,而 激光器的平均功率只有100w。脈沖的峰值功率通常最小為2KW,也可高達10KW。總的來說,脈沖Nd:YAG激光器可用于各種點焊 ,或者是熱敏的縫焊,以及鋁和銅合金的焊接。脈沖的能量越高,單個脈沖所熔化的材料就越多,所以熔深是由脈沖能量而不 是平均功率來決定的。脈沖激光器的峰值功率將克服鋁,銅及其他類似合金的反射和散熱等不利因素。脈沖激光器焊接深度能 達到3mm。鐵合金與高鎳合金焊接時的峰值功率需要達到1KW,鋁合金峰值功率需要大約3KW,銅合金需要5KW。可以分段調整脈 沖的形狀使焊接質量最優化,并實現不相近的金屬之間的焊接。JK激光器擁有最新的脈沖整形技術。通過在整個脈沖范圍內調 整峰值功率來控制冷卻速率,減少裂縫,消除氣孔,改善焊接外觀。

連續激光器與超級模式連續激光器用于快速,低熱能輸入,縫焊和拼焊的情況。這些激光器能進行連續的或高速模式及超 級模式的激光輸出,為高速焊接和深度焊接提供連續的熔池。真正的脈沖激光器每次脈沖都形成新的熔池并覆蓋前次脈沖高達 90%,而連續激光器輸入很低的熱能就可以焊接了。

然而,連續或超級模式的連續激光器必須用較高的平均功率來進行更深的熔透焊接。為了提高焊接深度,激光器要加大平 均功率或者降低焊接速度。這些激光器能進行熱傳導模式,熔透模式,甚至是近似電子束焊接的小孔模式焊接。可以對激光束 進行不同的調整,如定點模式,縫焊模式以功率爬升模式。而許多模式都包含在受到專利保護的超級模式中。采用超級模式能 將鐵合金焊接深度或速度提高40%,鋁合金的焊接能力提高600%。

 超級模式可實現正弦波形和方波輸出,激光的峰值功率達到平均功率的2倍,而平均功率與連續輸出時相同。比如,平均 功率1KW的激光器能產生100-1000Hz范圍內的波形輸出,峰值功率達到2KW,而平均功率仍然為1KW。焊接區產生的煙塵及微粒 子會使激光束發生散射,大約有40%的激光能量會在焦點處損失。煙塵集中到能反射激光束的程度需要一些時間。當激光能量 減少時,煙塵會迅速消散。超級模式就是利用了這一點,在煙塵達到一定濃度之前迅速輸入能量,然后等煙塵降到反射濃度閾 值之下后開始輸出下一個高峰值功率。不同的合金有不同的超級調整頻率。在焊接中使用超級調整也能減少孔隙及發熱量。在 鐵合金中,這些超級模式的連續激光器能在平均功率500W的情況下達到1.5mm的熔深,在1KW情況下達到3.5mm的熔深,而2KW情 況下熔深可達到8mm。

這兩種激光通常都采用束傳輸,簡化了焊接系統設計,并使焊接過程更加一致可靠。光纖標準長度為5-50m,末端有稱為 聚焦頭的標準聚焦裝置,聚焦頭將過來的激光束聚焦到工件上。這些聚焦頭可以是簡單的直筒形狀元件,也有90度角的拐角形 狀。CCTV監視系統是常用選項,它可以透過激光棱鏡將照相機的焦點投射到工件表面,再加一個十字交叉線發生器,系統就具 備了簡單的“對準、加工”功能。其他的選項還包括多點棱鏡,環形焦點,焊嘴,氣刀等。


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