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深圳激光焊接机在深穿透焊影响的因素

2021-11-27

高功率CO2激光深穿透焊接过程中,在熔池上方产生等离子体,等离子体通过逆韧致辐射吸收、散射和折射等大大衰减人射激光束的能量,即对激光起到屏蔽作用,从而降低了激光深穿透焊接的焊接深度,严重时还会造成不能形成深穿透焊接。因此为了保证获得激光深穿透焊接质量,必须对等离子体进行控制和抑制。


在激光深穿透焊接过程中产生的等离子体具有时间效应和浓度效应,因而在抑制方法上也是针对等离子体浓度和时间两方面采取措施。在等离子体浓度方面消除或抑制等离子体,目前大多采用辅助吹气方法。

深圳激光焊接机在深穿透焊影响的因素

一、辅助吹气方法在激光深穿透焊接中, 辅助吹气是目前抑制等离子体最有效而实用的方法。辅助吹气又分为同轴吹气和侧吹气两种方法。


同轴吹气除可保护透镜、保护焊缝外,其另一个重要作用是抑制焊接熔池上方的等离子体。通过吹气提高电子、离子和中性原子之间的碰撞来增加复合速率,降低电子密度,从而达到降低等离子体浓度的目的。


目前比较实用且有效的吹气方法是侧吹辅助气体,使焊接熔池小孔中等离子体压缩并被吹除。


在辅助吹气方法中,等离子体抑制效果与辅助气体种类、吹气压力、气流量和吹气方向等有关。深圳激光焊接机辅助气体有哪些


二、LSSW方法实践证明,采用辅助吹气只能有效地抑制粉红色的等离子体,而不能完全抑制天蓝色的等离子体。为了克服上述不足,日本学者阿拉塔(Y. Arata)发明了一种新的焊接方法, 称为LSSW法。该方法使激光束振荡,以便能跟踪样品的移动,激光束能相对样品静止一段时间, 恰似一个脉冲激 光给样品打孔,然后紧接着很快地返回到原来的起始位置。焊接分别为连续、脉冲和LSSW三种方式焊接的小孔形状,其中脉冲焊接的脉宽与LSSW方式焊接的脉宽相同。可以看出脉冲焊接形成的孔比连续焊接的深,而ISSW方式焊接形成的孔最深,而且最稳定,其孔的形状正好是前面两种方法的综合,上部是碗形 (像连续焊形成),下部是楔形(像脉冲焊形成)LSSW 方式的机理如下:①当激光束处于原始位置时,由于此时只有少量等离子体,故很易在样品上打孔;②当激光束以个与工作台相同的速度逆向移动时,光束相对样品是静止的,故很快熔化孔的前壁;③随着光束在样品上打孔,等离子体相继产生,并不断地增加;④在大量产生等离子体之前,激光束在样品上已打了很深的孔;⑤为了避免产生大量等离子体,紧接着激光束相对它的原始位置很快地向后移动,于是激光束又在样品上重新打孔。


除此之外,阿拉塔等人在1984年还研究了真空激光焊接,并研究了不同气压下激光焊接中的等离子体情况。。在激光焊接速度和激光功率相同的情况下,焊接穿透深度随气压的降低而增加,到真空时,可获得最大熔深,但在真空激光焊接中需要真空系统,工艺复杂,不一定值得推广。

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