2023-05-28 17:17:52
激光封焊是一種高能密度、非接觸的焊接方法。在激光封焊過(guò)程中,各種工藝參數(shù)的選擇和匹配對(duì)焊接效果有著重大影響。金密激光通過(guò)本文為您介紹脈沖能量對(duì)激光封焊效果的影響、如何選擇合適的脈沖能量以及激光封焊效果的其他影響因素。
脈沖能量對(duì)激光封焊效果有很大影響。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 熔深和熔寬。脈沖能量越高,熔深和熔寬越大,可以實(shí)現(xiàn)更深和更寬的激光焊接。脈沖能量低時(shí),熔深和熔寬較小,不利于實(shí)現(xiàn)深熔和寬熔要求的激光焊接。
2. 焊接速度。脈沖能量越高,每脈沖釋放的能量越大,相同焊縫需要的脈沖數(shù)越少,焊接速度越快。脈沖能量低時(shí),需要更多的脈沖才能完成相同的焊接,焊接速度較慢。
3. 成形效果。脈沖能量高時(shí),熔池液化更充分,表面張力效應(yīng)更明顯,可以獲得更好的成形效果,如更小的成形損傷、更平整的焊縫表面等。脈沖能量過(guò)低時(shí),熔池液化不徹底,不利于獲得理想的成形效果。
4. 滲透效果。脈沖能量高時(shí),激光可以更深入熔化和滲入基材,實(shí)現(xiàn)更好的重熔滲透,這對(duì)于 some 材料的深熔激光焊是必要的。脈沖能量過(guò)低不利于實(shí)現(xiàn)深滲透。
因此,選擇適宜的脈沖能量是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量激光焊接的關(guān)鍵要素之一。通常情況下,脈沖能量的選擇需要綜合考慮焊接深度、寬度、速度以及成形質(zhì)量等因素。
選擇合適的脈沖能量需要考慮以下幾個(gè)因素:
1. 基材類型和厚度。不同類型和厚度的基材,其能量吸收率和熔化特性不同,需要的脈沖能量也不同。一般來(lái)說(shuō),金屬材料需要的脈沖能量較高,非金屬材料需要的脈沖能量較低;基材越厚,需要的脈沖能量越高。
2. 焊接深度和寬度。所需的焊接深度和寬度越大,需要選擇較高的脈沖能量以實(shí)現(xiàn)充分的穿透和熔寬。焊接深度和寬度較小時(shí),可以選擇較低的脈沖能量。
3. 焊接速度。所需的焊接速度越高,需要選擇較高的脈沖能量以縮短焊接時(shí)間。焊接速度要求不高時(shí)可以適當(dāng)降低脈沖能量。
4. 成形質(zhì)量。所需的成形質(zhì)量越高,如需要實(shí)現(xiàn)較小的變形或較平整的表面,需要較高的脈沖能量以充分液化熔池并發(fā)揮表面張力效應(yīng)。成形質(zhì)量要求一般時(shí)可以適度降低脈沖能量。
5. 經(jīng)濟(jì)效益。脈沖能量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致激光裝置的功率和體積過(guò)大,經(jīng)濟(jì)成本增加;而過(guò)低的脈沖能量又難以實(shí)現(xiàn)工藝要求,因此也需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益選擇合適的脈沖能量。
綜上,選擇脈沖能量需要根據(jù)具體的工藝要求和基材特性來(lái)確定,既要實(shí)現(xiàn)所需的焊接質(zhì)量,同時(shí)也要考慮系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)效益,尋求最佳平衡點(diǎn)。通常需要綜合多個(gè)因素,通過(guò)試驗(yàn)確定最優(yōu)的脈沖能量參數(shù)。
激光封焊效果受多種參數(shù)的影響,除了脈沖能量外,還包括:
1. 激光功率。激光功率決定了單位時(shí)間內(nèi)可以提供的能量,影響焊接速度和深度。功率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱和成形問(wèn)題,過(guò)低無(wú)法實(shí)現(xiàn)工藝要求。
2. 脈寬。脈寬是每脈沖的持續(xù)時(shí)間,影響每脈沖可以提供的能量量。脈寬過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生較長(zhǎng)的無(wú)用過(guò)熱時(shí)間,過(guò)短無(wú)法提供足夠的能量。
3. 重復(fù)頻率。重復(fù)頻率決定了每秒鐘的脈沖數(shù),也影響焊接速度和總的能量輸入。重復(fù)頻率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱,過(guò)低會(huì)延長(zhǎng)焊接時(shí)間。
4. 聚光參數(shù)。包括聚光點(diǎn)大小、形狀等,影響到熔池的溫度分布、形狀和深寬比,從而影響成形效果和滲透效果。
5. 保護(hù)氣體。保護(hù)氣體種類和流量會(huì)影響電弧的穩(wěn)定性、熔池的氧化反應(yīng)和焊接成形效果。
6. 掃描參數(shù)。包括掃描速度、掃描路徑等,影響熔池的動(dòng)態(tài)形成過(guò)程,從而影響最終的焊縫形狀、成形損傷和內(nèi)部缺陷。
7. 其他。還包括激光波長(zhǎng)、偏振方式、焦距等參數(shù)。不同波長(zhǎng)的激光與基材的相互作用不同,偏振方式和焦距影響光束參數(shù)和聚光效果。
激光焊接是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,多種參數(shù)的交互作用會(huì)綜合影響最終的焊接效果。要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的激光焊接,需要對(duì)各種工藝參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,選擇最佳的匹配組合。
綜上,激光封焊是一個(gè)多參數(shù)綜合作用的過(guò)程。要獲得高質(zhì)量的激光焊接,需要深入理解各種參數(shù)對(duì)焊接效果的影響規(guī)律,選擇適宜的匹配組合,并在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化和補(bǔ)償。這需要系統(tǒng)而全面的研究,方能達(dá)成。