激光焊接機(jī)影響焊接質(zhì)量的要素

激光焊接技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，逐漸取代傳統(tǒng)焊接方法。激光焊接機(jī)在加工工件時(shí)具有提高工作功率、減少焊點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。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(diǎn)。自熔焊接無(wú)需焊絲，焊縫強(qiáng)度高，無(wú)污染、無(wú)穿孔，并且牢固美觀。今天我們將討論與激光焊接機(jī)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(qǐng)一起了解一下：

一、激光脈沖波形

在進(jìn)行脈沖激光焊接加工時(shí)，激光脈沖波形是一個(gè)重要的考慮因素。當(dāng)高強(qiáng)度激光照射工件表面時(shí)，金屬表面會(huì)反射60%~98%的激光能量，反射率會(huì)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(jìn)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(guó)產(chǎn)焊接機(jī)使用廉價(jià)的單波形激光電源，因此焊接機(jī)的靈活性較低，很難適應(yīng)各種模具數(shù)據(jù)的焊接，經(jīng)常需要返工，這大大浪費(fèi)了焊接數(shù)據(jù)的時(shí)間，可能導(dǎo)致模具失效。不同金屬材料對(duì)激光的反射和吸收程度不同，同一束激光對(duì)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(wú)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(shè)計(jì)功能的一個(gè)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(xué)設(shè)計(jì)合理先進(jìn)，激光能量將被準(zhǔn)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(duì)激光發(fā)生器嚴(yán)峻考驗(yàn)的一個(gè)指標(biāo)。

中國(guó)通常設(shè)計(jì)的激光器主要是為了降低成本，因此激光設(shè)備的加工粗糙，設(shè)計(jì)不細(xì)致。諧振腔中的激光發(fā)散嚴(yán)重，導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)精確收集。輸出的激光光斑直徑根本無(wú)法達(dá)到標(biāo)稱的0.2毫米，只能達(dá)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(wú)法形成規(guī)則圓形光斑，從而導(dǎo)致實(shí)際照射面積過(guò)大，并使焊縫燒蝕。

也就是說(shuō)，焊縫的兩端會(huì)出現(xiàn)不必要的激光束，導(dǎo)致焊縫兩端下垂。這種現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響拋光模具的修復(fù)，有時(shí)甚至導(dǎo)致模具報(bào)廢。而通普公司的激光器經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、嚴(yán)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(dá)0.2毫米，并可在0.2毫米至2毫米范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，達(dá)到了世界領(lǐng)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(gè)脈沖的沖擊力就越小。因此，在激光焊接過(guò)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(yīng)用中，15Hz的頻率已經(jīng)足夠滿足焊接的要求。然而，頻率過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致激光脈沖的能量過(guò)低，從而引發(fā)焊接故障。

四、激光脈沖的能量

這是指單個(gè)激光脈沖能夠產(chǎn)生的最大能量，單位為焦耳。這個(gè)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(yīng)用需求，70焦耳以下的激光能量已經(jīng)可以滿足各種場(chǎng)合的需求。對(duì)于一些不需要能量或者根本無(wú)法使用的場(chǎng)合，這一點(diǎn)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。

除了上述參數(shù)外，影響激光焊接機(jī)焊接質(zhì)量的另一個(gè)重要參數(shù)是焊接數(shù)據(jù)的相對(duì)光吸收率、焊接速度、維修氣體等。這些參數(shù)直接影響著激光焊接的效果和質(zhì)量。例如，相對(duì)光吸收率決定了激光被材料吸收的程度，而焊接速度則影響了激光照射在材料上的時(shí)間。維修氣體則是在激光焊接過(guò)程中保護(hù)材料不被氧化和燒傷的重要因素。