天弘激光---激光焊接原理和应用范围.ppt

《天弘激光---激光焊接原理和应用范围.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、苏州天弘激光焊接培训交流2014年8月激光焊接：激光束为金属材料的连接提供了很多方法。既可以从表面将工件连接起来，也可以生成很深的焊缝。激光焊接可以与传统的焊接工艺相组合。激光焊接是将具有高能量密度，聚集到微小点上的激光束，应用到焊接上的加工方法。激光焊接特点：（1）激光功率密度高，可以对高熔点、难熔金属或两种材料进行焊接;（2）聚焦光斑小，加热速度快，作用时间短，热影响区小，热变形可忽略;（3）激光焊接属于非接触焊接，无机械应力和机械变形;（4）激光焊接装置易于与计算机联机，能精确定位，实现自动焊接，而且激光

2、可通过玻璃在真空中焊接;（5）激光焊接可在大气中进行，无环境污染。激光焊接参数：激光焊接参数是决定焊接能力的重要因素，对焊接质量也有影响，激光焊接加工条件参数如下，在此就其中的常见参数种类和性质进行说明。1、脉冲激光焊接加工条件参数：1、激光输出功率:在其他参数都相同的条件下(如能量分布,焦点位置等),增加激光输出功率可提高焊接速度、增大焊接熔深。2、脉冲波形：一般情况下激光开始作用到加工材料表面时，反射率较高，特点是金、银、铜、铝、钛等反射强、传热快的材料。当材料表面温度升高到熔点时，反射率会迅速下降，当表面

3、处于熔化状态时，反射稳定于某一值。对于波长1.064μm的激光束，大多数材料初始反射率较高，因此常采用带有前置尖峰的激光输出波形，利用开始出现的尖峰迅速改变表面状态，使其温度上升至熔点，从而在脉冲时刻到来时表面反射率较低。在实际焊接中可针对不同焊接特性的材料灵活的调整脉冲波形。如对于易脆材料可以采用能量缓慢降低的脉冲波形,减慢冷淬速度。3、脉冲宽度：增大脉冲宽度会降低峰值功率，这种情况一般用于热传导焊接方式，形成的焊缝尺寸宽而浅，尤其适合薄板和厚板的搭接焊。但是，较低的峰值功率会导致多余的热输入。4、聚焦光学系

4、统的焦点距离（焦距）：一般情况下，短焦距的光学系统中聚焦光束直径小，焦深浅；长焦距的光学系统聚焦光束直径大、焦深大，采用短焦距可获得较高的能量密度,但光斑小,要求工件配合间隙要小；长焦距能量密度低,不过焦距在较大的范围内调节时光斑尺寸变化较小,仍可维持一定的能量密度.因此,当接头定位的精度不高时，且能量密度足够用于焊接时，适宜采用长焦距焊接。5、焦点位置（离焦量）：正离焦（焦点在待加工表面以上时），被加工板件表面的能量密度低，熔深浅。负离焦（焦点在待加工表面以下）能量密度较大，可以提高熔入特性，一般薄板焊接是用

5、正离焦。在厚板焊接，要求熔深时使用负离焦，但如果离焦太远效果也不明显了，那样能量也会比较分散。6、焊接速度：一般情况下速度越大，熔深就越小。所以，一般在焊接薄板或焊接性较好材料时使用高速焊接；厚板、难焊材料速度要降低。焊接速度对熔池和焊缝形状也有影响。低速下熔池大而宽，且易产生下塌，高速焊接时，匙孔尾部原朝向焊缝中心强烈流动的液态金属由于来不及从新分布，便在焊缝两侧凝固，形成不平整焊缝。7、脉冲频率:脉冲频率、光斑尺寸和焊接速度相互匹配,才能达到所需的重叠率.对于非密封焊接,重叠率越低,焊接速度越高,不过焊缝表

6、面比较粗糙.一般来说,重叠率越大,焊缝越光滑,但焊接速度也相应降低。保护气体：一般情况下用氮气、氩气、氦气。氦气成本最高，但其防氧化效果好，且电离度小，不易形成等离子体。氩气的防氧化效果也好，但是它易电离，一般如铝，肽等活波性金属用氩气做保护气，而将氩气和氦气按一定比例混合使用效果更好。氮气成本最低，一般用于不锈钢的焊接。连续激光焊接参数：连续激光焊接参数主要是焊接能量、焊接速度、焦点位置、气体保护。调节的规则与脉冲焊接相同。有GSI固体2000W及南京东方的NEL2000CO2激光焊接机。对于厚板的焊接比较适

7、用。激光焊接中的主要事项：1、焊接角度在焊接过程中，当照射在接头上的光束被工件或邻近的夹具挡住时，必须调整焊接角度。光束呈一定角度入射时会增大工件表面的光斑面积，降低功率密度，即使焊接速度不变，也会减小熔深，因此焊接时应尽量避免使光束产生倾角。如果不能避免，也应尽量使倾角最小。2、接头形式激光被聚焦到微小光点上，所以局部加热低变形是它的特点，不过因为高聚焦性，所以对连接的精度需要充分的注意。一般对接焊时对接部位的间隙g要求：板厚t≥1mm时，g≤t/10；板厚t≤1mm时，g≤t/10。对接两工件的连接面的高度

8、差ą≤t/5。焊接夹具：在提高激光焊接的质量上，合理夹具的使用也是十分重要的，特别是在对焊时，需要焊缝的位置和工件都固定。焊前准备：工件上存在油、灰尘等污染物时，必须采取措施对其进行清洁处理。清洁方法有机械清理，如简易的手工清理或加入清洗液的热水清洗再用吹风机风干，此外，还有电解清理、超声波清理等。采用何种方法主要取决于污染物的数量和类型。如果在工件上残留有清洗液，可能会在焊接过程中产