高功率激光焊接机的主要参数
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/CM2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。
离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
高功率激光焊接机的主要参数
高功率激光焊接机的主要参数影响焊接机工作的重要因素除了机器材质还有它的主要参数,高效率激光焊接机的主要参数往往比普通的焊接机参数好,这是毋庸置疑的,那么高功率激光焊接机的主要参数有哪些呢?接下来就让海维电小编为您慢道来。
一、点位置。
焊接时,为了保持足够功率密度,焦点很重要,它可以直接影响焊缝的宽度和深度;高效率激光焊接机通常将焦点的位置在材料表面之下所熔深的四分之一。
二、激光脉冲型,当高强度激光束射至材料表面,属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉。
尤其是金、银、铜、铝、钛等材料反射强、传热快。
一个激光脉冲讯号过程中,金属的反射率随时间而变化。
当材料表面温度升高到熔点时,反射率会迅速下降,当表面处于熔化状态时,反射稳定于某一值。
三、光束位置。
对不同的材料进行激光焊接时,激光束位置控制着焊缝的最终质量,特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏感。
例如,当淬火钢齿轮焊接到低碳钢鼓轮,正确控制激光束位置将有利于产生主要有低碳组分组成的焊缝,这种焊缝具有较好的抗裂性。
有些应用场合,被焊接工件的几何形状需要激光束偏转一个角度,当光束轴线与接头平面间偏转角度在100度以内时,工件对激光能量的吸收不会受到影响。
四、接起始、终止点的激光功率渐升、渐降控制。
激光深熔焊接时,不管焊缝深浅,小孔现象始终存在。
当焊接过程终止、关闭功率开关时,焊缝尾端将出现凹坑。
另外,当激光焊层覆盖原先焊缝时,会出现对激光束过度吸收,导致焊件过热或产生气孔。
五、保护气体。
激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池,对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护。
保护气体的第二个作用是保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射,在高功率激光焊接时,喷出物非常有力,此时保护透镜则更为必要。
保护气体的第三个作用是可以有效驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽。
金属蒸气吸收激光束电离成等等离子体,如果等离子体存在过多,激光束在某种程度上会被等离子体消耗掉。
激光焊接的工艺参数及特性分析讲解
激光焊接的工艺参数及特性分析一、激光焊接的工艺参数:1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接一、激光焊接的工艺参数:1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。
离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊接是一种高能量密度的焊接方法,在焊接过程中,激光光束聚焦在焊接接头上,通过光能将接头加热到熔化温度,使接头材料融合形成焊缝。
对于焊接铝材料来说,由于铝的导热性能和反射性能都比较好,因此在选择激光焊接参数时需要注意一些因素。
1. 激光功率:激光功率是指激光器每秒钟辐射到工件上的能量。
对于铝材料的焊接,通常需要较高的激光功率,以便在焊接过程中提供足够的能量来将铝材料加热至熔点。
选择适当的激光功率可以提高焊接速度和焊缝的质量。
2. 脉冲频率:脉冲频率是激光发射的脉冲次数,通常以赫兹(Hz)为单位表示。
较高的脉冲频率可以增加焊接速度,但也会降低焊接深度。
因此,在选择脉冲频率时需要根据具体焊接要求进行调整。
3. 焦聚率(焦斑大小):焦聚率是激光束在焊接接头上的汇聚程度,决定了焦点大小和激光束的能量密度。
对于焊接铝材料来说,由于其导热性高,所以需要较小的焦斑大小,以便集中能量在焊接接头上,提高焊接效果和焊缝质量。
4. 激光脉冲宽度:激光脉冲宽度是指激光束从亮到暗的时间。
对于焊接铝材料,较短的脉冲宽度可以使焊接速度提高,但同时也会增加焊接过程中的热输入,可能导致焊缝过宽或过窄,因此需要根据具体情况进行调整。
5. 激光束直径:激光束直径影响焊接接头的焦点大小和能量密度。
较小的激光束直径可以增加焦点能量密度,提高焊接速度和焊缝质量。
然而,对于焊接较厚的铝材料来说,较大的激光束直径可以更好地控制焊缝的形成和热输入,因此需要根据焊接要求进行选择。
6. 氩气保护:氩气保护是激光焊接铝材料时常用的保护气体,其主要作用是防止焊接接头与空气中的氧气反应产生氧化物。
氩气可以有效地阻挡空气中的氧气,并保持焊接接头的纯净度和质量。
在焊接参数中,需要设置合适的氩气流量和氩气保护区域大小,以确保焊接接头的质量。
综上所述,激光焊机焊接铝材料需要根据实际需求选择合适的参数,包括激光功率、脉冲频率、焦聚率、激光脉冲宽度、激光束直径和氩气保护等。
激光焊接工艺参数
激光焊接工艺参数激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法,其原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
前者适用于功率密度小于104~105 W/cm2的情况,而后者则适用于功率密度大于105~107 W/cm2的情况。
在激光深熔焊接中,能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔,小孔内充满高温蒸汽,孔壁外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。
小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。
激光焊接的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度、焊接距离、焊接角度、焊接气体等。
其中,激光功率是最关键的参数,它决定了焊缝的宽度和深度。
激光束直径和焊接速度的关系也非常重要,如果激光束直径过大,焊缝将会过宽,而如果焊接速度过快,焊缝将会过窄。
焊接距离和焊接角度也会影响焊缝的质量,而焊接气体则可以保护焊缝和减少氧化。
因此,在进行激光焊接时,需要根据具体情况调整这些参数,以获得最佳的焊接效果。
激光焊接中,激光功率是一个关键因素。
当激光功率密度超过一定的阈值时,熔深会大幅度提高,等离子体才会产生,从而实现稳定深熔焊。
如果激光功率低于此阈值,则只会发生表面熔化,即焊接以稳定热传导型进行。
当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,导致熔深波动很大。
因此,在激光深熔焊时,需要同时控制激光功率和焊接速度。
光束焦斑大小是激光焊接中最重要的变量之一,因为它决定功率密度。
然而,对于高功率激光来说,测量光束焦斑大小是一个难题。
最简单的方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
但是,需要通过实践来掌握激光功率大小和光束作用的时间。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
激光焊工艺参数
激光焊工艺参数激光焊工艺参数是指在激光焊接过程中,需要设定的一些参数,以控制焊接质量和效果。
常见的激光焊工艺参数包括以下几个方面:1. 激光功率:激光功率决定了焊接的能量密度,对焊接速度和焊缝的质量有很大影响。
功率过低可能导致焊缝不完全,功率过高可能会产生过多的热量,导致焊缝变形或裂纹。
2. 激光光斑直径:激光光斑直径决定了焊缝的宽度和焊深。
光斑直径越小,焊缝越细,焊接速度相应增加,但焊缝深度可能会减小。
3. 扫描速度:扫描速度决定了激光在工件表面上移动的速度,对焊缝质量和焊接速度有直接影响。
扫描速度过快可能导致焊缝不充分,扫描速度过慢可能导致过多的热输入,导致焊缝变形或裂纹。
4. 焦距:焦距决定了激光束的聚焦效果。
焦距过长可能导致焊缝不充分,焦距过短可能导致过多的热输入,导致焊缝变形或裂纹。
5. 激光脉冲频率:激光脉冲频率决定了激光束每秒发射的脉冲数。
频率过低可能导致焊缝不充分,频率过高可能导致过多的热输入,导致焊缝变形或裂纹。
6. 激光波长:激光波长决定了激光的透过能力。
不同波长的激光透过材料的能力不同,对于不同材料的焊接选择合适的波长能提高焊接质量和效率。
7. 激光聚焦方式:激光聚焦方式决定了激光束在焊接区域的聚焦形态。
常见的激光聚焦方式有平面聚焦、球面聚焦和柱面聚焦等。
8. 辅助气体类型和流量:辅助气体可以起到冷却、保护和清理焊接区域的作用。
常见的辅助气体有惰性气体(如氩气)、活性气体(如氧气)和保护性气体(如氮气)等。
以上参数的具体设定需要根据具体的焊接材料、焊接形式和要求来确定,通过不断调整这些参数,可以控制焊接过程中的热输入、能量密度、焊缝形态和质量,以获得理想的焊接效果。
激光焊接的工艺参数及特性分析讲解
激光焊接的工艺参数及特性分析讲解激光焊接是一种高能量密度激光束对焊接材料表面的作用,通过将激光束转化为热能,快速熔化并凝固焊缝来实现材料的连接。
激光焊接具有高耦合性、无接触和非传导性等特点,因此在许多领域得到广泛应用。
本文将对激光焊接的工艺参数及特性进行分析和讲解。
激光焊接的工艺参数主要包括激光功率、激光束面积、焦距、焊接速度和焊接气体等。
其中,激光功率是指单位时间内激光束所携带的能量,对焊接效果起到重要作用。
激光功率过低会导致焊缝不完全熔透,功率过高则容易产生毛刺。
激光束面积与焦距的选择会直接影响到焊接区域的集中度,过小会导致焊缝质量不稳定,过大则会降低焊接深度。
焊接速度决定了焊接过程中激光束的作用时间,过慢会导致过量热输入,过快则会影响焊缝的质量。
焊接气体的选择和流量控制对焊接质量也有着重要影响,一方面可以提供保护气氛,防止焊缝氧化或与空气中的杂质反应;另一方面可以有效盖住激光束与材料的相互作用。
激光焊接的特性分析主要包括焊接速度、热输入、焊缝形貌和焊接缺陷等。
焊接速度是决定焊接效果的重要因素之一,其取值应根据材料的熔化温度和焊缝的质量要求进行合理选择。
热输入则是指焊接过程中单位长度内传递给焊接区域的能量,直接影响着焊缝的熔透度和凝固组织。
热输入过小会导致焊缝凝固不完全,热输入过大则易产生裂纹和变形等缺陷。
焊缝形貌与焊接参数密切相关,激光焊接通常能够产生较窄而深的焊缝,焊缝形貌的良好与否直接关系到焊接质量。
焊接缺陷主要包括焊接裂纹、焊接变形和焊接缺陷等,这些缺陷的产生通常与焊接参数的选择不当和焊接材料的特性有关。
总之,激光焊接的工艺参数及特性对焊接质量起着至关重要的影响。
合理选择并控制这些参数可以提高焊接效率和质量,确保焊接结果符合设计要求。
因此,在实际应用中需要综合考虑各个参数之间的关系,通过优化调整,找到最佳的参数组合,从而实现高质量的激光焊接。
17激光焊接机技术参数及要求
3-17激光焊接机* 制造商必须为超过10家的国家985高校提供过工业激光产品(附合同和用户证明复印件,原件备查)一、供货范围激光焊接机1台二、技术参数及要求1、用途及工作环境:1.1 可对金属材料(如:铝、铜、钛合金、不锈钢、碳钢、钨、钼等)进行激光点焊、拼焊、穿透焊和密封焊接等。
也可应用于多种异种金属间的焊接。
1.2 输入电源:三相四线制、380V±10%1.3 电源最大输入功率:12KW1.4 环境温度:15~35℃1.5 相对湿度:≤80%1.6 油雾:≤15mg/m3二、技术参数:2.1激光器*2.1.1 激光腔体具有自主知识产权的专利证书*2.1.2 聚光腔:双椭园柱镀金单腔设计、双灯单棒、顺序冷却,为金属激光组合腔体.2.1.3 泵浦灯:脉冲氙灯2.1.4 激光棒:作为激光产生的工作物质为Nd:Y AG,材料为掺钕钇铝石榴石2.1.5 整机额定输出功率:≥400W2.1.6 全反镜:反射率≥99.7%2.1.7 光栏:拆装方便、对中性好2.1.8 激光波长:1.064μm2.1.9 发散角:≤8mrad/m2.1.10 最大单脉冲能量:80J(0-80J连续可调)2.1.11 脉冲频率:1-150Hz (1 Hz连续可调)2.1.12 脉冲宽度:0.1-20ms (0.1ms连续可调)2.1.13 激光能量不稳定度:≤±2%2.1.14 连续工作时间:≥16h2.1.15 噪音:≤60dB2.2制冷机组2.2.1 温度控制范围:10-35℃2.2.2 温度稳定度:±1℃2.2.3 冷却水流量:15-25L/min2.2.4 故障保护:设有与激光电源连锁的欠流量保护及超温保护2.2.5 水质纯度:>0.5MΩcm2.2.6 制冷功率:3P2.2.7 连续使用水质保护期: 3个月内2.3光学系统激光器采用硬光路输出激光。
聚焦系统包含聚焦镜、可实现同轴及旁路同时送保护气。
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊接是一种高效、精密的焊接方法,激光焊接铝材是一项技术难度较大的工艺。
激光焊接铝材需要考虑到铝材的导热性、反射性等特点,同时还需要合理选择激光焊机参数和工艺流程。
以下将对激光焊机焊接铝材的参数进行详细介绍。
1. 激光功率激光功率是影响焊接效果的关键参数之一。
对于激光焊接铝材,通常需要相对较高的激光功率才能有效地熔化铝材并实现良好的焊接效果。
激光功率的选择要根据铝材的厚度、导热系数等因素来确定。
一般来说,焊接铝材需要的激光功率要大于焊接钢材。
在实际应用中,可以通过焊接试验来确定最佳的激光功率范围。
2. 激光波长激光波长对于焊接铝材同样具有重要影响。
铝对于常见的激光波长有较高的反射率,这就要求选择适合的激光波长以提高吸收率,从而实现更高的焊接效率。
一般来说,近红外激光波长在焊接铝材时效果较好。
3. 焦距激光焊机的焦距是指焊接焦点到工件表面的距离,对于焊接铝材,合适的焦距可以使激光能量更好地聚焦在焊接区域,从而提高焊接效率和质量。
在焊接铝材时,通常需要较小的焦距以实现更精细的焊接。
4. 激光束模式激光束模式是指激光束在空间中的分布特性,通常包括高斯模式、拓扑模式等。
在焊接铝材时,应选择适合的激光束模式以实现更均匀的能量分布,减小熔池尺寸和热影响区,提高焊接质量。
5. 脉冲频率和宽度对于铝材的激光焊接,脉冲频率和宽度的选择对焊接效果也有着重要的影响。
合适的脉冲频率和宽度可以控制熔池形成和凝固过程,从而影响焊缝的形貌和性能。
6. 惰性气体保护在铝材激光焊接过程中,惰性气体保护是必不可少的。
常用的保护气体包括氩气、氦气等,它们可以有效地防止氧气和水蒸气对焊接区域的污染,并提供稳定的保护环境以减少氧化和气孔的产生。
激光焊接铝材的参数选择对于焊接效果至关重要。
通过合理选择激光功率、波长、焦距、激光束模式、脉冲频率和宽度等参数,并配合合适的惰性气体保护,可以实现高质量、高效率的铝材激光焊接。
在实际生产过程中,还需要结合具体工件的材料厚度、几何形状等因素进行综合考虑,通过不断的实验和积累经验,逐步完善激光焊接铝材的工艺流程,从而取得更好的焊接效果。
激光焊接机的参数设置调整【教程】
激光焊接机的参数设置调整是怎么样的?我们在使用激光焊接机的过程中,如何知道激光焊接机的参数应该做哪些调整,对焊接不同的材料,激光焊接机的参数都是不同的,我们来看一下激光焊接机的参数设置。
激光脉冲宽度:激光脉冲宽度是激光焊接机在焊接过程的一个重要参数,激光脉宽,决定着焊接物的焊接宽度和深度,激光脉宽的设置影响着焊接的效果;脉宽越长热影响区越大,熔深是随脉宽的1/2次方增加。
其实对于每种材料,都有一个可使熔深达到最大的最佳脉冲宽度。
激光功率密度:激光功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高;因此功率密度越高,工件表层加热至沸点越快,采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
激光脉冲波形:激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有40~70%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大,是以,不合的金属对于激光的反射率和激光的应用率都不一样,要进行有效的焊接就必须输入不合波形的激光,如许焊缝处的金属组织才能在最佳的方法结晶,形成与基体金属一致的组织,才能形成高质量的焊缝。
在实际焊接中可针对不同材料的焊接特性,灵活调整脉冲波形。
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。
激光焊接机的参数设置调整主要是对激光脉冲宽度,激光功率密度,激光脉冲波形的设置调整,对应不同的焊接材料,激光焊接机的参数都是有不同的调试数据。
激光焊接机的参数设置调整主要是你这三大要点,用户可根据焊接材料自行调整激光焊接机参数。
扩展资料:点焊机参数设置:在使用点焊机时,点焊机的点焊参数主要有焊接电流,焊接(通电)时间,电极压力和电极尺寸。
艾默生 必能信 系列 GL-300RT 激光焊接机 说明书
概述
必能信 GL-300RT 激光焊接机是一种灵活的塑料焊接解决方案,旨在帮助生产环境高度混合的制造商获得更高的生产能力,同时不会降低产品质量。
将高效而准确的焊接能力与经济实惠且便于更换的工具相结合,能够更快地进行设置和调节,以更改应用规格。
通过一系列独特功能进一步增强制造灵活性,支持不同材料、产品尺寸和生产速度的应用。
产品规格表2024年3月
关键特征
300 瓦激光装置电源具有高强度激光传输能力,支持更高的材料兼容性
可调节的光斑尺寸 (0.5 mm – 1.57 mm) 支持不同的应用要求,最小尺寸可用于小巧精细的零件
可调光源高度适用于不同尺寸的产品
众多焊接模式适用于不同的生产要求
焊接面积大(300mm*200mm),同时保持较小的整体外形
双工位设计,满足半自动化生产需求其他特性
高效的扫描系统和路线设置系统
高速 3D 扫描系统适用于复杂几何形状
通过 HMI 轻松设置焊接路径定义
焊接路径预检查 – 红光束试运行
增强的安全性 – 拥有多达 99 个自定义密码保护级别
数据接口网关(作为选件提供)能够安全且轻松地将焊接和系统数据传送到客户的制造执行系统 (MES)
如需更多信息,请访问:
/Branson
必能信™系列 GL-300RT 激光焊接机
必能信™系列 GL-300RT 激光焊接机
技术规格
/Branson
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激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。
离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
激光的焊接原理与主要实用工艺全参数
激光的焊接原理与主要实用工艺全参数激光焊接是一种利用激光束对材料进行加热并熔化,从而实现焊接的工艺。
它通过聚光器聚焦激光束,使其能量密度高度集中,可以快速加热和熔化焊接接头,达到焊接的目的。
激光焊接具有高能量密度、热影响区小、焊缝形状好、焊接速度快等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等领域。
激光焊接的主要实用工艺参数包括激光功率、激光束模式、焦距、扫描速度、频率等。
激光功率是指激光器输出的功率大小,它直接影响焊接效果。
功率过低会导致焊缝不完全熔化,焊接强度低;功率过高会造成过度熔化和材料脱焊。
因此,选择合适的功率对于激光焊接至关重要。
激光束模式是指激光束的激光光斑形状,常见的有高斯模式和顶帽模式。
高斯模式的激光光斑能量密度分布均匀,焊接效果较好;顶帽模式能量密度中心较高,适用于一些需要高能量密度局部熔化的焊接。
焦距是指聚焦系统中的聚焦镜离焊接接头的距离。
焦距的选择会直接影响激光束的聚焦效果,焦距过大会造成能量集中不够,焊接效果不好;焦距过小会造成聚焦区域过小,焊接速度降低。
扫描速度是指焊接头在焊接过程中的移动速度。
一般来说,激光焊接的扫描速度应适中,过快会导致材料没有充分熔化,焊接质量下降;过慢则可能造成熔池过大、焊缝变宽等问题。
频率是指激光脉冲的频率。
调整频率可以改变激光束的热输入和热传导,从而影响焊缝的形状和质量。
较高的频率能够得到较小的焊缝尺寸,但焊接速度会降低。
此外,还有一些重要的工艺参数需要注意,如气体保护、焊接速度控制、预热等。
气体保护可以保护焊接接头,防止氧气和水蒸气引起的气孔和氧化,常用的气体有氩气和氮气。
焊接速度控制可以控制焊接头的移动速度,保证焊接质量的一致性。
预热可以提高焊接接头的温度,减少热应力和变形,提高焊接质量。
总之,激光焊接作为一种高效、高精度的焊接工艺,具有很大的应用潜力。
在实际应用中,根据具体材料和焊接要求选择合适的激光功率、激光束模式、焦距、扫描速度、频率等参数,能够实现高质量的焊接。
激光焊接原理与主要工艺参数
1.激光焊接原理激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107 W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。
其中热传导型激光焊接原理为:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下面重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。
孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。
光束不断进入小孔,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。
就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。
上述过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易达到每分钟数米。
2. 激光深熔焊接的主要工艺参数1)激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数简介激光焊机是一种利用激光能量进行焊接的设备,可以广泛应用于金属焊接领域。
焊接铝材是激光焊机的常见应用之一,铝及其合金具有良好的导热性和导电性,但由于其高反射率和导热性,焊接过程中需要特殊的参数进行控制。
本文将详细介绍激光焊机焊接铝的参数设置,包括激光功率、焦点位置、焊接速度、气体保护等方面。
激光功率激光功率是影响焊接质量的重要参数之一。
对于焊接铝材,激光功率的选择应根据铝材的厚度和导热性进行调整。
一般来说,焊接铝材的激光功率应较高,以提供足够的热量来使铝材熔化。
选择激光功率时,需要综合考虑铝材的导热性和熔点。
较高的功率可以快速加热铝材,但过高的功率可能导致过度熔化和烧穿。
因此,根据具体焊接要求,需要进行实验和优化,以确定合适的激光功率。
焦点位置焦点位置是激光焊机焊接铝的另一个重要参数。
焦点位置的选择直接影响焊接质量和效率。
对于铝材的焊接,焦点位置一般选择在铝材表面或稍微向下一点。
选择在铝材表面时,激光能量可以更好地集中在焊缝上,提高焊接质量。
选择稍微向下一点时,可以减小焊缝的宽度,提高焊接速度。
焦点位置的选择需要根据具体焊接要求和铝材的厚度来确定,可以通过实验和优化来确定最佳焦点位置。
焊接速度焊接速度是激光焊机焊接铝的另一个重要参数。
焊接速度的选择直接影响焊接质量和生产效率。
对于铝材的焊接,焊接速度一般选择较快。
较快的焊接速度可以减少热输入,降低热影响区,减少变形和气孔的产生。
然而,过快的焊接速度可能导致焊缝不完全熔化和焊接质量下降。
焊接速度的选择需要综合考虑焊接质量和生产效率,可以通过实验和优化来确定最佳焊接速度。
气体保护气体保护是激光焊机焊接铝的必要步骤。
气体保护可以防止焊缝氧化和气孔的产生,提高焊接质量。
常用的气体保护剂包括纯氩气和混合气体(如氩气和氦气的混合物)。
纯氩气具有良好的保护效果,但由于其较大的离子质量,传递热量的能力相对较差。
混合气体可以提供更好的热传导性能,适用于较厚的铝材焊接。
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数包括以下方面:
1.激光功率:激光功率是影响焊缝质量和焊接速度的重要参数。
激光功率越大,焊接速度越快,但过高的能量会导致焊接后出现裂纹和变形。
2.脉冲宽度:脉冲宽度是指激光发出的一个脉冲持续的时间。
脉冲宽度的选择需要根据所焊接材料的薄厚、材料的特性以及焊接速度等因素综合考虑。
3.重复频率:激光脉冲的重复频率会影响焊接速度和焊缝的质量。
一般来说,重复频率越高,焊接速度越快,但在某些情况下选择过高的频率可能会对焊缝质量产生不利的影响。
4.焦距:焊接时激光聚焦点的位置也是一个重要的参数。
焦点越靠近材料表面,焊接越容易;焦点深入材料内部可提高焊接质量及强度。
5.气体保护:激光焊接过程中需要使用惰性气体进行保护。
常用的惰性气体有氦气、氩气等。
气体的选择需要根据所焊接的材料、焊接环境等因素综合考虑。
气体流量和压力也是需要调整的参数。
6.传动速度:传动速度指激光焊接头沿着材料运动的速度。
传动速度的选择需要根据材料的薄厚、焊缝的要求以及所使用的激光功率等因素综合考虑。
以上是激光脉冲焊接的主要工艺参数,需要根据具体情况进行调整和选择,以达到理想的焊接质量和效果。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数激光焊接是一种高能聚焦激光束将材料加热到熔化或半熔化状态并进行焊接的工艺。
激光焊接工艺参数的选择对焊接质量和效率起着至关重要的作用。
下面将从激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等方面介绍激光焊接的工艺参数。
激光功率是激光焊接中最重要的工艺参数之一、激光功率的选择应根据焊接材料的种类和厚度进行确定。
一般来说,对于较薄的材料,使用较低的激光功率可以防止热输入过大引起的变形和气孔等缺陷。
而对于较厚的材料,需要使用较高的激光功率来提供足够的热能来熔化材料。
激光功率的选择也会影响焊接速度和焊缝形状,通常应进行综合考虑。
激光束聚焦方式也是激光焊接中的重要参数之一、常见的激光束聚焦方式有点焦聚焦和线焦聚焦两种。
点焦聚焦具有激光功率密度高、焊缝熔深大的优点,适用于焊接较薄的材料。
线焦聚焦具有焊缝宽度大、焊接速度快的优点,适用于焊接较厚的材料。
选择合适的激光束聚焦方式可以提高焊接质量和效率。
焊接速度是指激光焊接过程中激光束移动的速度。
焊接速度的选择应根据焊接材料的种类和厚度、激光功率和焊缝形状等因素进行确定。
焊接速度过快会导致熔池不稳定,容易形成缺陷,而焊接速度过慢会造成过多的热输入,引起变形和气孔等问题。
因此,选择合适的焊接速度可以有效控制焊接质量和生产效率。
焊缝形状是指激光焊接中焊接部分的形状。
激光焊接可以实现多种焊缝形状,如直焊缝、曲线焊缝、V型焊缝等。
选择合适的焊缝形状可以根据焊接材料的种类和要求进行选择。
例如,对于较厚的材料,可以选择V型焊缝来提高焊接质量。
而对于较薄的材料,可以选择直焊缝来提高焊接效率。
焊接气体是指在激光焊接过程中用于保护熔池和焊缝的辅助气体。
常用的焊接气体有惰性气体如氩气和氮气等。
焊接气体的选择应根据焊接材料和焊接要求进行确定。
惰性气体可以有效防止焊接过程中熔池氧化和气孔的产生,保证焊缝质量。
选择合适的焊接气体可以提高焊接质量和稳定性。
综上所述,激光焊接的工艺参数包括激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等。
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊机是一种先进的焊接设备,利用高能激光束对焊接材料进行加热和熔化,从而实现焊接的目的。
激光焊机在焊接铝材料时,需要特别注意参数的设置和控制,以确保焊接质量和效率。
一、激光焊机焊铝的基本原理激光焊机焊接铝材料的基本原理是利用高能激光束对铝材料进行加热,使其表面熔化,然后利用焊接材料填充后熔化成一体。
在该过程中,需要控制激光功率、焦距、焊速等参数,以实现铝材料的高质量焊接。
二、激光焊机焊铝的参数设置1. 激光功率激光功率是影响焊接质量的关键参数之一。
针对铝材料的焊接,通常需要较高的激光功率来确保足够的热量,以使铝材料熔化。
根据铝材料的厚度和导热性,确定合适的激光功率范围,通常在2000-4000W之间。
2. 焦距焦距是指焦点距激光发生器的距离。
对于铝材料的焊接,需要选择合适的焦距,以确保激光束能够精确地聚焦在焊接区域,避免出现过渡熔化或烧穿等问题。
常见的焦距范围在100-150mm之间。
3. 焊接速度焊接速度是指激光焊接头在焊接过程中移动的速度。
对于铝材料的焊接,需要根据材料的厚度、导热性和激光功率等参数,选择适当的焊接速度,以确保焊接区域能够得到均匀的加热和熔化,通常在0.5-3m/min之间。
4. 激光波长激光波长是激光束的波长,对于铝材料的焊接,常见的激光波长为1064纳米。
选择合适的激光波长可以提高能量吸收率和焊接深度,从而影响焊接质量和效率。
5. 气体保护在激光焊接铝材料时,通常需要采用适当的气体保护措施,以防止氧化和其他不良反应发生。
常用的气体包括纯氩气或氩氩混合气体,保持焊接区域的惰性气氛,确保焊接质量。
三、激光焊机焊铝的优势和应用激光焊机焊接铝材料具有以下优势:1. 高能激光束可快速而精确地加热铝材料,实现高质量的焊接,焊接区热影响小。
2. 激光焊接过程中不需要接触焊接材料,可以避免氧化和污染,减少后续清洗工序。
3. 可实现高度自动化和精密化控制,适用于大规模生产和特殊结构的焊接。
影响激光焊接机焊接质量的参数
影响激光焊接机焊接质量的参数影响激光焊接机焊接质量的参数包括:激光脉冲的能量、激光束光斑直径、激光脉冲的频率、激光的脉宽、激光的脉冲波形、被焊材料的相对光吸收率、焊接速度、保护气体等。
激光光斑聚焦直径:这是反映激光器设计性能的一个极为重要的参数,单位是(mm),它决定了激光的功率密度和加工范围。
如果激光器的光学设计合理先进,激光能量集中,聚焦准确,能把激光光斑直径控制在0.2mm-2mm的范围,而能否把激光的聚焦直径控制在0.2mm是对激光发生器的一个严格的考验。
国内一般设计的激光器,由于只想降低成本,因此,激光的器件加工简陋,设计并不严谨,激光在谐振腔里发散严重,导致难以准确聚焦,其激光器输出的激光光斑直径根本达不到标称的0.2mm,而只能最小达到0.5mm,而由于激光的发散,令输出的激光束不能呈规则的圆形,这就造成了激光实际照射区域过大,出现烧蚀焊缝的现象,即在焊缝的两端出现不必要的激光照射而令焊缝两端呈现凹陷,这种现象对于修补已经抛光的模具影响尤为严重,有时甚至会令模具报废。
同普公司的激光器设计精良,选料严格,精心调试,使其激光器输出的光束光斑直径能进行精密的监控,使聚焦光斑的大小最小能达到0.2mm,并能在0.2mm和2mm的范围里进行无级调节,达到国际的先进水平。
激光脉冲的频率:这是反映激光器在一秒内能打出多少个脉冲的能力,单位是(Hz)。
首先需要说明的是,焊接金属是使用激光的的能量,而在激光功率恒定的情况下,频率越高,每个激光输出的能量就越小,因此,我们需要在保证激光的能量足够熔化金属的情况下,考虑加工的速度,才能定出激光的输出频率。
在激光修补磨具的场合,15Hz已经能满足焊接的需要了,过高的频率势必造成激光的脉冲能量过低,从而造成焊接失败。
激光脉冲的能量:是指单个激光脉冲能最大输出的能量,单位是J(焦耳)。
这是激光器的一个主要参数,它决定了激光器所能产生的最大能量,按照模具修复的用途来说,激光能量在70J以下已经能满足任何场合的需要了,再大的能量也是白费,或根本用不上,而且带来激光电源体积和散热器体积的不断增大,降低了电源的使用效率。
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高功率激光焊接机的主要参数
影响焊接机工作的重要因素除了机器材质还有它的主要参数,高效率激光焊接机的主要参数往往比普通的焊接机参数好,这是毋庸置疑的,那么高功率激光焊接机的主要参数有哪些呢?接下来就让海维电小编为您慢道来。
一、点位置。
焊接时,为了保持足够功率密度,焦点很重要,它可以直接影响焊缝的宽度和深度;高效率激光焊接机通常将焦点的位置在材料表面之下所熔深的四分之一。
二、激光脉冲型,当高强度激光束射至材料表面,属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉。
尤其是金、银、铜、铝、钛等材料反射强、传热快。
一个激光脉冲讯号过程中,金属的反射率随时间而变化。
当材料表面温度升高到熔点时,反射率会迅
速下降,当表面处于熔化状态时,反射稳定于某一值。
三、光束位置。
对不同的材料进行激光焊接时,激光束位置控制着焊缝的最终质量,特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏感。
例如,当淬火钢齿轮焊接到低碳钢鼓轮,正确控制激光束位置将有利于产生主要有低碳组分组成的焊缝,这种焊缝具有较好的抗裂性。
有些应用场合,被焊接工件的几何形状需要激光束偏转一个角度,当光束轴线与接头平面间偏转角度在100度以内时,工件对激光能量的吸收不会受到影响。
四、接起始、终止点的激光功率渐升、渐降控制。
激光深熔焊接时,不管焊缝深浅,小孔现象始终存在。
当焊接过程终止、关闭功率开关时,焊缝尾端将出现凹坑。
另外,当激光焊层覆盖
原先焊缝时,会出现对激光束过度吸收,导致焊件过热或产生气孔。
五、保护气体。
激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池,对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护。
保护气体的第二个作用是保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射,在高功率激光焊接时,喷出物非常有力,此时保护透镜则更为必要。
保护气体的第三个作用是可以有效驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽。
金属蒸气吸收激光束电离成等等离子体,如果等离子体存在过多,激光束在某种程度上会被等离子体消耗掉。
六、透镜焦距。
焊接时通常采用聚焦方式会聚激光,一般选用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透镜。
聚焦光斑大小与焦距成正比,焦距越短,光斑越小。
但焦距长短也影响焦深,即焦深随着焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必须精确保持透镜与工件的间距,且熔深也不大。
由于受焊接过程中产生的飞溅物和激光模式的影响,实际焊接使用的最短焦深多为焦距126mm(5”)。
当接缝较大或需要通过加大光斑尺寸来增加焊缝时,可选择254mm(10”)焦距的透镜,在此情况下,为了达到深熔小孔效应,需要更高的激光输出功率(功率密度)。
七、焊接速度。
焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
八、材料吸收值。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
九、激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。
激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。
焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。
一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。
十、光束焦斑。
光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一,因为它决定功率密度。
但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
以上是海维光电小编总结的高功率激光焊接机的主要参数如果你还想了解更多信息可以到我们的官网,拨打电话,留下您电话,关注我们的微信公众号都是可以的,我们会尽快给您回复的。
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