從焊接的工藝過程來看,激光的焊接質量與小孔效應的形成和焊接過程等離子體作用有關,經過進一步研究發現激光焊接質量與焊接原料、激光工藝參數和激光光束特性等諸多因素有關系。下面奔騰激光小編將詳細列出在生產應用中總結的各特征參數和工藝參數與激光焊接機焊接(jie)質(zhi)量之間(jian)的關系。
1.激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)焊接質量(liang)與光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)能量(liang)特(te)性的(de)(de)關系,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)能量(liang)特(te)性主要(yao)包括激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)波(bo)長(chang)和光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)功(gong)率(lv)與功(gong)率(lv)密(mi)度。在(zai)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)焊接中,起主要(yao)作用的(de)(de)是激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)密(mi)度值(zhi)(zhi)。這是由于(yu)對于(yu)不(bu)同的(de)(de)材(cai)料(liao)都(dou)有一個臨界功(gong)率(lv)密(mi)度閾(yu)值(zhi)(zhi),只有激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)焦點的(de)(de)功(gong)率(lv)密(mi)度值(zhi)(zhi)超過這個閾(yu)值(zhi)(zhi),才能形成小(xiao)孔,獲得深熔焊接。這對于(yu)波(bo)長(chang)10.6μm的(de)(de) 激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)具(ju)有重要(yao)的(de)(de)意義。因(yin)為金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)對這種(zhong)波(bo)長(chang)的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)是強烈反射的(de)(de)。只是由于(yu)形成了小(xiao)孔效應,材(cai)料(liao)對激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)機理由金(jin)屬(shu)表面吸(xi)收(shou)(shou)變為小(xiao)孔吸(xi)收(shou)(shou),大大增(zeng)加了材(cai)料(liao)對激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)率(lv)。

2.激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊接(jie)質(zhi)量(liang)與光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)模(mo)(mo)式特性的(de)(de)(de)(de)關系,光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)式特性包括(kuo)激光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)質(zhi)量(liang)、光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)模(mo)(mo)式以(yi)及光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)橫截面能(neng)量(liang)分(fen)布。光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)模(mo)(mo)式決定了聚(ju)焦(jiao)焦(jiao)點的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)分(fen)布,對激光(guang)(guang)(guang)(guang)加工具有(you)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)影(ying)響激光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)為基模(mo)(mo)時,可以(yi)獲(huo)得最大的(de)(de)(de)(de)焊縫深(shen)度(du)與深(shen)寬比(bi),光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)模(mo)(mo)式的(de)(de)(de)(de)階次越(yue)高(gao),激光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)分(fen)布越(yue)發散,焊接(jie)質(zhi)量(liang)變差。具有(you)不同光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)聚(ju)焦(jiao)特征(zheng)參數值K f的(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)對激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊接(jie)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)K f值越(yue)大,質(zhi)量(liang)就(jiu)越(yue)差,焊縫的(de)(de)(de)(de)深(shen)寬比(bi)就(jiu)越(yue)小。材(cai)料形成小孔的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率密度(du)不只與平(ping)均功(gong)(gong)率。
3.焊接質(zhi)量與(yu)氣(qi)(qi)體混(hun)(hun)合比的(de)關(guan)系,單位(wei)體積激(ji)光等(deng)離子體的(de)輻射功率與(yu) 分子的(de)密度成正比,因此 分子的(de)含(han)量越多,激(ji)光的(de)輸出功率就(jiu)越高。氦(hai)氣(qi)(qi)的(de)含(han)量對激(ji)光器(qi)的(de)運行影響非常重(zhong)要,在混(hun)(hun)合氣(qi)(qi)體中加入大量的(de)氦(hai)氣(qi)(qi)可以(yi)大幅度的(de)增加輸出功率。
激(ji)光焊(han)接機(ji)(ji)焊(han)接過(guo)(guo)程中伴(ban)隨著物(wu)質變化(hua),發生(sheng)(sheng)化(hua)學反應(ying),現在還沒有明確的(de)(de)函數可(ke)(ke)以(yi)計算(suan)或(huo)推理焊(han)接結果(guo),生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程中目前只(zhi)能參考以(yi)上(shang)曲(qu)線(xian)(xian)(xian),根據(ju)經驗(yan)值和(he)簡單的(de)(de)杯突實(shi)驗(yan)來判斷(duan)焊(han)縫的(de)(de)好壞,導致很多模棱(leng)兩可(ke)(ke)的(de)(de)焊(han)縫曲(qu)線(xian)(xian)(xian)無法進行準確判斷(duan),如(ru)果(guo)可(ke)(ke)以(yi)根據(ju)豐(feng)富(fu)的(de)(de)操(cao)作(zuo)經驗(yan)值和(he)精確的(de)(de)設備控制度,以(yi)設定參數和(he)焊(han)機(ji)(ji)的(de)(de)質量(liang)評(ping)估曲(qu)線(xian)(xian)(xian)為評(ping)價因(yin)素(su),以(yi)焊(han)接質量(liang)為目的(de)(de),研究(jiu)出一套較(jiao)接近(jin)實(shi)際(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)公(gong)式,那么(me)對于(yu)激(ji)光焊(han)機(ji)(ji)的(de)(de)可(ke)(ke)操(cao)作(zuo)性將會大大增(zeng)加(jia),同時(shi)保證了生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)穩定運行。