模具机械设备激光焊接基础指南知识
激光焊接注意事项及接操作方法
激光焊接注意事项及接操作方法激光焊接是一种高能密度激光束直接照射焊接材料表面使其熔融,通过熔池的深度和宽度来实现焊接。
激光焊接技术具有高效、快速、精细和无损等特点,在汽车、电子、航空航天等行业得到广泛应用。
然而,激光焊接也有一些注意事项和接操作方法需要遵守,以确保焊接质量和安全性。
一、注意事项:1.安全防护:激光焊接操作时,应佩戴防护眼镜和手套,以防止激光辐射对人身体产生伤害。
2.环境保护:激光焊接过程中产生的烟尘和废气对环境和人体健康有一定影响,应采取相应的排风和净化措施。
3.材料选择:不同材料对激光的吸收和熔化能力有差异,应选择适合的材料进行焊接,避免产生不良效果。
4.操作规范:激光焊接操作过程需按照相关规范和要求进行,遵循安全操作程序,确保人身和设备的安全。
5.温度控制:激光焊接过程中,焊接区域的温度较高,需进行温度控制,避免过热或冷却不足导致焊接质量下降。
6.焊接参数选择:激光焊接的焊点大小、功率、速度等参数需要根据焊接材料和要求进行选择,不同焊接参数会影响焊接质量。
7.检测与分析:激光焊接后,应进行焊接质量检测和分析,及时发现问题并进行修正,确保焊接质量。
二、操作方法:1.准备工作:清洁焊接材料表面,确保无油污和氧化物,以减少焊接缺陷的产生。
调整焊接设备的参数,根据焊接需求选择适当的激光功率和焊接速度。
2.焊接坡口准备:根据焊接材料的厚度和类型,选择合适的坡口形式,并确保坡口的质量和尺寸符合要求。
清理坡口处的杂质和氧化物。
3.定位夹紧:将待焊接的工件进行夹紧或固定,保证焊接过程中工件的定位稳定,并避免产生焊接变形或位移。
4.开始焊接:激光束沿着焊接路径逐步移动,并通过在焊接区域进行照射,使焊接区域熔融并形成熔池。
控制激光的照射时间和位置,确保焊点的大小和深度符合要求。
5.焊接过程控制:根据焊接参数和工件材料特性,控制焊接速度和功率,以实现焊接质量的控制。
同时,注意焊接过程中的温度变化,避免过热或冷却不足导致焊接缺陷。
激光焊接行业小知识
激光焊接行业小知识激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于各个行业。
它利用激光束的高能量密度,将工件表面局部加热至熔点以上,通过熔融和冷却形成焊缝。
下面将介绍一些关于激光焊接的小知识。
1. 激光焊接的优点:- 高精度:激光束聚焦后能够实现非常小的焊缝宽度,适用于微小零件的焊接。
- 高效率:激光焊接速度快,熔化区域小,能够提高生产效率。
- 无接触:激光焊接不需要直接接触工件表面,减少了对工件的损伤。
- 无污染:激光焊接不需要使用焊接材料,避免了污染环境的问题。
2. 激光焊接的应用领域:- 电子行业:激光焊接广泛应用于电子元器件的制造,如电池片、电路板等。
- 汽车行业:激光焊接可用于汽车零部件的制造,如车身焊接、发动机零件焊接等。
- 航空航天行业:激光焊接在航空航天领域有重要应用,如飞机结构件的焊接、航天器零部件的连接等。
- 医疗行业:激光焊接可用于医疗器械的制造,如植入式医疗器械的焊接等。
3. 激光焊接的工艺参数:- 激光功率:激光功率的选择与焊接材料的类型和厚度有关,需要根据具体情况进行调整。
- 焦点位置:焦点位置的调整会影响焊缝的质量和形状,需要根据焊接要求进行优化。
- 扫描速度:扫描速度的选择与焊接材料的熔化温度和导热性能有关,需要进行合理的设定。
4. 激光焊接的注意事项:- 安全防护:激光焊接过程中需要采取相应的安全措施,避免激光对人眼和皮肤造成伤害。
- 材料选择:不同材料对激光的吸收率不同,需要选择适合的材料进行焊接。
- 焊接质量检测:焊接后需要进行质量检测,以确保焊缝的质量符合要求。
总结:激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术,在各个行业都有广泛的应用。
它具有高精度、高效率、无接触和无污染等优点,适用于电子、汽车、航空航天和医疗等领域。
在进行激光焊接时,需要注意安全防护、材料选择和焊接质量检测等方面。
通过合理调整激光焊接的工艺参数,可以实现高质量的焊接效果。
模具激光焊使用技巧
模具激光焊使用技巧与方法是什么以下是模具激光焊接的技巧和方法:
1.选择合适的激光焊接设备:模具激光焊接需要选择功率较大、光束质量好的激光焊接设备。
一般来说,脉冲激光焊接设备可以实现高精度、高效率的焊接,并且对焊接材料的损伤较小,适用于模具和零件的修复和加工。
2.做好预处理工作:在进行模具激光焊接前,需要做好充分的预处理工作。
首先清除模具表面的油污和脏物,并进行必要的打磨和抛光工作,以获得更好的焊接效果。
对于一些余料和修补部位,需要进行充分的削除和预处理工作,保证焊接后的质量和稳定性。
3.选择合适的焊接材料:在进行模具激光焊接时,需要选择合适的焊接材料。
一般来说,焊接材料要与模具材料相同或相近,具有相似的物理、化学性质和热膨胀系数,以保证焊接后的强度和稳定性。
4.控制焊接参数:在进行模具激光焊接时,需要按照焊接材料和焊接需要,控制好焊接参数,包括激光功率、焊接速度、光斑大小、焊缝宽度、跳线频率等。
一般来说,应按照焊接需求,适量调整焊接参数,以保证焊接质量和稳定性。
5.进行后处理工作:在模具激光焊接完成后,需要进行充分的后处理工作。
包括焊接瑕疵的修复、焊缝的打磨和抛光、测量检测等。
同时,需要进行必要的热处理和冷却工作,以保证焊接后的模具结构完整、稳定和坚固。
总之,模具激光焊接是一种高精度、高效率、低损伤的焊接方式,可以实现模具的修复和加工,但需要注意控制焊接参数、选择合适的焊接材料,以保证焊接后的质量和稳定性。
焊接工艺的激光焊接技术要点
焊接工艺的激光焊接技术要点随着科技的不断进步和发展,激光焊接技术作为一种高效、精确的焊接方式得到了广泛的应用。
激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热,达到熔化的目的。
本文将重点介绍激光焊接技术的要点,并讨论其在焊接工艺中的应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热,并在激光束的照射下使熔融池形成,从而实现材料的焊接。
激光束通过光学元件的准直和导引,最终集中到焊接接头上。
激光焊接的热源浓度高、对热影响区小,具有焊接速度快、熔深大、焊缝质量高等优点。
二、激光焊接技术的要点1. 激光焊接设备的选型激光焊接设备的选型是激光焊接工艺的关键。
选型时需考虑到焊接材料的种类、厚度、焊接条件等因素,并结合生产需求和经济实际进行选择。
常见的激光焊接设备有CO2激光器、光纤激光器等。
2. 材料准备和表面处理激光焊接需要对焊接材料进行预处理,以保证焊接质量。
材料准备包括焊缝的设计、材料的选择和切割等。
表面处理则主要包括除锈、除油和打磨等工艺,以保证焊接材料表面的洁净度。
3. 焊接参数的选择激光焊接参数的选择是影响焊接质量的重要因素。
焊接参数包括激光功率、焊接速度、激光束直径等。
选取适当的焊接参数可以提高焊接速度和焊接质量,同时减小焊接变形和热影响区。
4. 焊接过程控制激光焊接过程控制是确保焊接质量的关键。
焊接过程控制主要包括焊接速度、激光束角度、焊接位置等的控制,以及焊接过程中的监测和调整。
合理的焊接过程控制可以提高焊缝质量和焊接效率。
三、激光焊接技术在焊接工艺中的应用激光焊接技术由于其独特的优点,在焊接工艺中得到了广泛的应用。
它被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备制造等领域。
在汽车制造中,激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接等环节;在航空航天领域,激光焊接可以用于航空发动机叶片的焊接和涡轮盘的焊接等;在电子设备制造中,激光焊接可以用于电子器件的封装等。
激光焊接技术的应用可以提高生产效率,减小焊接变形和热影响区,同时提高焊接强度和焊缝质量。
激光焊接知识集锦讲解
激光焊接知识集锦目录激光焊接基本原理...................................................................................................................... - 2 - 激光焊接概述.............................................................................................................................. - 4 - 激光传感器焊接技术的介绍与发展.......................................................................................... - 6 - 激光焊接技术及其在汽车制造中的应用.................................................................................. - 8 - 激光塑料焊接概述.................................................................................................................... - 13 -激光焊接基本原理一、激光基本原理1、LASER是什么意思Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅)的英语开头字母2、激光产生的原理激光——“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。
处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光。
激光焊接注意事项及接操作方法之欧阳道创编
一.安全注意事项该设备属于四类激光产品,能产生漫反射,能引起人身伤害或火灾,在使用本机器之前,请仔细阅读以下安全注意事项,以确保能安全、正确的操作本机器。
1.本机供市电380V,箱内有高压,开机状态下不可触摸机器内部。
2.不准私自拆卸、安装、改造焊接机。
3.把焊接机放在水平和安全的地方。
4.接地,如果不接地,发生异常的时候你可能会触电。
5.不要窥视或触摸激光。
6.在操作过程中请佩戴好防护眼镜、防护手套、长袖夹克、皮革围裙等保护眼睛和皮肤免受飞溅物的伤害。
7.避免激光直射皮肤。
8.不要触摸正在焊接或者钢焊接完成的工件。
9.只能使用给定的电缆。
10.不可损坏电源线和各种连接线。
11.若机器出现非正常情况,请立即按下急停按钮关机停止使用。
12.戴心脏起搏器的人严禁靠近焊接机,焊接机工作时会产生磁场,可能影响到起搏器的正常工作而危害患者生命。
13.不要把水泼在焊接机上,水洒在焊接机上可能引起焊接机短路或者起火。
14.焊接机上不可放盛水的容器,水洒在焊接机上可能引起触电或火灾。
15.焊溅物可能点燃易燃品,所以焊接时远离易燃品。
16.为避免火灾,禁止让激光照射易燃材料。
17.除了焊接指定工件,焊接机不能移作他用。
18.为了以防万一,焊接机旁要放置灭火器。
19.焊接机要定期维护和保养,以防止任何潜在的危险。
二.使用注意事项1.配备具有激光和焊接机的相关知识与经验的担当人员,担当人员不仅要掌握焊接机的安全锁钥匙和密码,而且要指导操作者如何使用焊接机。
2.建立专用的激光焊接区,同时在焊接区设立“闲杂人员禁止靠近”等相关标示。
3.把焊接机安装在水平、牢固的地方,不准放在倾斜的地方。
4.请在环境温度为5℃~30℃,湿度不大于35%的环境中使用本焊接机,周围环境温度不应波动过大。
禁止在下列环境中使用本焊接机:有油污的环境;有震动的环境;有腐蚀的环境;高频噪声的环境;潮湿的环境;含有高浓度碳、氮、硫的氧化物(CO2、NO X、 SO X)的环境。
技能培训之激光焊接的基础知识
何谓激光焊接?首先“激光”是取英文的“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过受激释放辐射光扩大)”的含义的术语的开头字母而得到的造词。
激光焊接是将作为人造光的激光进行聚光并照射对象物、使金属局部熔融和凝固来接合金属的加工方法。
在钣金加工领域引入激光焊接的情况下,相比于以往加工方法的电弧焊,具有容易抑制热变形、容易管理焊接条件、焊道不明显等优点。
激光焊接的原理激光焊接中,使用激光振荡器产生成为热源的激光,并将其扩大,使用光纤进行传输,首先将光输送至工件附近。
在该阶段需要激光加工头。
激光加工头的内部设置有透镜,将传输来的激光聚光为适合加工的状态。
通过借助透镜对光进行聚光,能够使光能集中于较小的面积,从而能够获得熔化金属的较高能量。
为了防止熔融金属的氧化,通常会一边吹送氩气、氮气等保护气体一边焊接。
激光焊接的种类YAG激光焊接YAG是名为钇铝柘榴石(Yttrium Aluminum Garnet)的晶体,YAG激光器是向YAG晶体照射强光来产生激光。
YAG激光具有金属易于吸收的1064nm的波长,因此能以较少的能量熔融金属,这一点适合激光焊接。
另一方面,为了产生激光,需要使闪光灯闪烁,且因为发热多而需要使用制冷器对振荡器至焊炬进行冷却,因此耗电量大,与所使用的电力相比,用于加工的能量较少,故而也存在焊不透的情况。
冷却水、灯等易耗品的维护成本负担也较大,这也可以说是使用上的一大缺点。
光纤激光焊接光纤激光是使用光纤对所生成的励起光进行扩大和传输的激光,具有金属易吸收的1070nm的波长。
在众多激光中,能量密度特别高,具有容易将光束聚集的特点,对金属能够实现深熔是其一大优点。
与YAG激光相比,具有深熔、运行成本低、几乎没有调整和维护的麻烦和成本等诸多优点,近年来正在加速普及。
虽然光纤激光具有高功率、高效率的特点,但在钣金的手焊中,如果功率过高,会对作业者造成危险,因此制作产品时通常将功率限制在1kW左右。
史上最全激光焊接技术原理知识
史上最全激光焊接技术原理知识现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
今天给大家介绍关于激光焊接内容。
激光焊接技术原理知识激光焊接可以采用脉冲或连续激光束加以实现;激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
热导焊: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。
其特点:激光功率为105w/cm2左右,焊缝深度小于2.5mm,焊缝的深宽比最大为3:1。
图1)热导焊基本原理深熔焊:一般采用连续激光光束完成材料的连接.即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的.激光照射,材料产生蒸发并形成小孔,吸收全部的入射光束能量,温度达25000C左右,使包围着这个孔腔四周的金属熔化.其特点:采用的功率密度在106~107w/cm2 之间,焊缝的深宽比最大可达12:1 ,目前最大焊接深度可以达到51mm。
图2)熔深焊技术原理说到这里相信大家都有疑问,说激光是怎么产生的?工作设备(产生激光):由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。
介质受到激发至高能量状态时,开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射,形成光电的串结效应,将光波放大,并获得足够能量而开始发射出激光。
图3)激光焊接设备组成激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频(紫外光、可见光或红外光)的电磁辐射束的一种设备。
图4)激光焊接设备简易图激光分类焊接用有两种激光:CO2 激光和Nd:YAG激光特点:都是肉眼不可见红外光。
红外光,又叫红外线,是波长比可见光要长的电磁波(光),波长为770纳米到1毫米之间。
CO2 激光:属于远红外光,波长为10. 6Lm, 大部分金属对这种光的反射率达到80% ~ 90%,需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0. 75 - 0. 1mm。
功率可轻易达到20000W甚至更大。
模具激光焊接培训课件
模具激光焊接培训课件模具激光焊接培训课件激光焊接技术是一种高效、精确的焊接方法,被广泛应用于各个领域。
在模具制造行业中,激光焊接技术的应用越来越重要。
为了提高模具激光焊接技术的应用水平,许多企业开始开展模具激光焊接培训课程。
本文将介绍模具激光焊接培训课件的内容和重要性。
一、模具激光焊接培训课件的内容1. 激光焊接基础知识:课程的第一部分是激光焊接的基础知识。
包括激光焊接原理、激光器的种类和特点、激光焊接设备的组成等内容。
通过学习这些基础知识,学员可以对激光焊接技术有一个全面的认识。
2. 激光焊接工艺参数:激光焊接的工艺参数对焊接质量有着重要影响。
在课程的第二部分,学员将学习如何选择合适的激光功率、焊接速度、焊缝宽度等参数,以获得理想的焊接效果。
3. 激光焊接设备操作:课程的第三部分是激光焊接设备的操作。
学员将学习如何正确操作激光焊接设备,包括设备的开关、调节焦距、调节功率等。
通过实际操作,学员可以熟悉激光焊接设备的使用方法。
4. 激光焊接质量控制:激光焊接的质量控制是非常重要的。
在课程的第四部分,学员将学习如何进行激光焊接质量的检测和控制。
包括焊缝的检测方法、焊接质量评估标准等内容。
通过学习这些知识,学员可以提高焊接质量,减少焊接缺陷。
二、模具激光焊接培训课件的重要性1. 提高人员技能:模具激光焊接是一项高技能的工作,需要具备一定的专业知识和实际操作经验。
通过模具激光焊接培训课件的学习,可以提高人员的技能水平,使其能够熟练操作激光焊接设备,提高焊接质量。
2. 提高模具制造效率:激光焊接技术具有焊接速度快、焊接质量高的优点。
通过模具激光焊接培训课件的学习,可以提高模具制造的效率,减少生产周期,提高企业的竞争力。
3. 降低成本:激光焊接技术可以实现模具的修复和再利用,避免了传统焊接方法中的大量材料浪费。
通过模具激光焊接培训课件的学习,可以使企业更好地利用激光焊接技术,降低模具制造的成本。
4. 推动行业发展:模具激光焊接技术的应用不仅可以提高模具制造的质量和效率,还可以推动整个行业的发展。
模具修补激光焊接机补焊技巧及工艺方法
模具使用有缺损和正常的使用磨损,如果直接就报废那客户的损失也是很大的。
因为一套模具的造价都不低的。
而模具修补焊接是有很多的工艺和方法的,在小的缺损部位使用激光焊接机根据模具钢的批号使用相符合的模具钢焊丝。
对模具进行修补用激光焊接机可以翻新在次使用模具。
在中等面积的,模具修补和修复也可采用氩弧焊,但是氩弧焊相对来说温升比较高。
有可能对模具造成温升变形等风险。
要是到大面积的缺损那只有在母材上“割肉”,直接切下不受影响的大面积母材,在对缺损的部位来焊接了。
1、激光焊接模具时候首先要正确使用CCD对模具缺损的部位来进行观察,由于我们的CCD焊接观测系统有焊接前、中后可以对焊接的部位有放大、防止焊接高频闪光、和观察焊接部位的焊接前后的对比判断等多种作用。
在初步焊接前观察后判断怎么对不同的缺损进行怎样的一个运行补焊工艺。
旭华激光焊接CCD观察系统有辅助十字线,借助这个辅助线调整好模具的摆放和运行轨迹。
2、要熟悉常用的模具材质,对焊模时正确的使用焊丝起到关键的作用。
如果焊丝使用不当,焊后部位与模具容易产生差异,影响焊模质量。
常用的模具钢材的牌号、性能和匹配在附录1、2、3中有描述。
3、焊钢材模具时,常用的参数为:电流100~130,脉宽5~8,频率3~7。
焊铍铜和铝,参数约为:电流150~170,脉宽5~8,频率3~5,看实际缺损部位的厚度情况而定。
焊模时不建议客户使用大电流、大脉宽、高频率地使用激光焊机。
因为使用了特大参数,光路中的镜片在经受了特大参数激光的照射,会加快降光路配件的老化,影响正常的使用寿命,光路配件在焊铍铜和焊铝的时候比焊钢模损耗大。
4、焊模时操作不当经常会发生补焊位置咬边的现象,预防的方法是:焊模时,用激光在补焊的位置边缘空击打一遍,使补焊位置的熔层盖过已有的咬痕上即可。
操作时要保持光斑偏向补焊位置,光斑突出焊边约1/3为佳。
5、焊模时操作不当经常会发生补焊位置有沙孔的现象。
主要防止的方法是:一、补焊时,主要是控制焊丝的熔化程度,当熔化程度不好时,要调高加工参数,直到熔化充分;但不适合把参数调得过大;二、在补焊过程中拔出焊丝,空打后下再添加焊丝,如此循环操作,目的也是保证焊丝的充分熔化;三、补焊过程中如果氩气保护不好也会有沙孔的出现;四、焊完一条焊痕后还需要加宽焊痕,用激光在焊痕和模具面连接除空打一遍再加焊丝也可以防止沙孔的出现。
激光焊接知识与技能训练
激光焊接知识与技能训练
嘿,朋友们!今天咱就来唠唠激光焊接知识与技能训练这档子事儿。
你说激光焊接像啥?就好比是个超级厉害的裁缝,能把各种金属部件天衣无缝地连接起来。
这可不是一般的手艺活呀!
要想掌握这门技能,首先得了解激光那神奇的家伙。
它就像一束超级聚焦的光箭,嗖的一下就能精准地射中目标,把金属给融合在一起。
这可需要咱有双稳如泰山的手和一双火眼金睛,不然咋能瞄得准呢!
训练的时候可别马虎。
就跟学骑自行车似的,一开始你可能摇摇晃晃,但多练几次不就稳了嘛!得反复练习怎么调整激光的参数,让它乖乖听话。
这参数就像是调料,放多了放少了味道都不对。
然后呢,安全问题可不能小瞧。
那激光可不是闹着玩的,不小心照到眼睛,哎呀妈呀,那可不得了。
所以防护措施得做好,就像出门得穿好衣服一样自然。
再说说焊接的手法吧。
你得像个武林高手一样,轻车熟路地操控着激光,让它按照你的意愿在金属上“跳舞”。
这可不是一朝一夕能练成的,得下苦功夫。
还有啊,不同的金属就像不同性格的人,得用不同的方法去对待。
有的好焊接,有的就比较难搞,这就得考验你的本事啦!
你想想看,要是能把激光焊接技术学好了,那得多牛啊!不管是修个小汽车,还是造个大机器,都不在话下。
这不就跟有了个魔法棒似的,指哪打哪!
咱中国的制造业那可是越来越厉害,激光焊接在里面可起了大作用。
咱可不能落后呀,得赶紧把这本事学到手,为国家的发展出份力。
总之呢,激光焊接知识与技能训练可不是件容易的事儿,但只要咱有决心,肯下功夫,就一定能把它拿下!别犹豫啦,赶紧行动起来吧!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
激光焊讲解
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激光焊接效果与被加工材料的光学特性、物理特性和机 械特性有关。光学特性:包括材料的反射率、吸收率、透 过率等;物理特性:包括热传导率、热扩散率、密度、比 热、热容量、熔融液粘滞性、汽化温度等;机械特性:机 械加工精度、应力强度、材料可焊性、工件清洁度等。 • 首先在确定加工材料、尤其是两种以上不同的材料进 行焊接加工时,要参考相关文献,确定材料能否被可靠的 焊接(表一列出了不同材料的YAG激光焊接特性,可作为 参考),另外,不同材料对不同激光波长的反射率也不相 同(参见图1),反射率越高,激光焊接越困难。 • 另外,不同材料的物理特性和机械特性也会对焊接 效果产生至关重要的影响。一般来说,在点焊时,热传导 率越大,焊接效果越好;相反,在缝焊时,热传导率越小, 焊接效果越好。需要用户根据不同的应用要求进行合理的 选择。 • 有时,即便是同一种材料如铝,由于铝的纯度及所掺 杂元素的不同,因此有时其材料型号不同,所造成的焊接 效果也不同,甚至相同型号的材料,来料批次不同,焊接 效果也不尽相同;这时,需要用户根据不同的情况,适当 调节激光焊接机的功率波形来改善。
机械设备制造激光焊接培训课件(终审稿)
机械设备制造激光焊接培训课件文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-目录一、激光基础知识二、激光焊原理三、激光焊接在DPCA 白车身生产中的主要应用四、激光钎焊4.1 激光钎焊系统构成及主要设备4.2 对产品及冲压件的要求4.3 影响焊接质量的因素4.4主要焊接缺陷五、激光熔焊5.1 激光熔焊系统构成及主要设备5.2 对产品及冲压件的要求5.3 影响焊接质量的因素5.4 主要焊接缺陷LASER :Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation一、激光基础知识利用受激辐射实现光的放大激光工作物质泵浦源谐振腔激光焊培训课件【最新资料,WORD 文档,可编辑修改】单色性好激光的显着特征方向性好、亮度高相干性好激光的相位在时间上是保持不变的,合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。
激光器输出的光束发散角度小于10 -3 ~10 -5 弧度光束的模式通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布。
分别称为纵模和横模。
纵模主要影响激光的频率,对加工性能影响很小。
横模主要影响激光能量在横截面的分布,对加工性能影响很大。
Laser group Laser medium Pump mechanism Wave length Power rangeExample/ range of use气体激光气体或蒸气电激发气体发光 CO 2 -lasers /材料加工HeNe-laser /测量技术受激原子激光 /测量,化学成像.10,6 μm(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW< 0,1 W< 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser /Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 μm(near IR)694 nm (rot)Up to 6 kW< 20 W (no cw)半导体激光半导体弧光灯,激光用于光谱学可调节.300 nmto1,2 μm< 100 W电激发 670 - 880 nm < 5 W< 100 W< 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光的分类红外光可见光紫外光400-450 W 800-1000 Wenviron 1500 mmSource LASER 激光源Module FIBRE光纤模块Diode POMPAGE二极管DPCA所使用的激光器——光纤激光器UV - C UV - B UV - A IR - A IR - B IR - C10 nm 10 6 nm角膜炎结膜炎白内障红斑视觉损坏视网膜灼伤皮肤灼伤白内障角质灼伤眼睛皮肤射线的穿透性眼睛看YAG固体激光器的线束,会被无知觉的灼伤视网膜(不可逆转的)。
激光焊接工艺知识收集分享一
激光焊接工艺知识收集分享一一、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。
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。
二、激光焊接工艺方法:1、片与片间的焊接包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4 种工艺方法。
2、丝与丝的焊接包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。
激光焊接机工艺培训
聚焦镜焦距的影响
从D=fθ,得知聚焦镜焦距越小,焦点光 斑直径越小,穿透力越强,对高度也越敏 感。
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
对于一些容易裂纹的材 料,则需要在波形上加 一段预热和一段缓冷的 时间,如右图所示:
100%
80%
60%
40%
预热
20%
缓冷
0%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
脉宽的影响
1、设注入功率为I0时,需要时间t0后表面温度达 到T,熔深为h0,功率为I1时需要时间为t1,熔深 为h1,则有: I0 /I1=(t1 / t0)1/2 h1 /h0=(t1 / t0)1/2
连续穿透焊的一般工艺控制
单点如果背面可以看到轻微变色的痕迹,那 么在连续焊接的时候可以做到比较好的穿透 焊结;
如果背面看到明显的痕迹,甚至可以感觉到 已经穿透,那么,在连续焊接的时候会飞溅, 甚至出现一条深坑。
具体的要根据实际样品调整焦距和能量大小 以及波形
越薄的材料,所需要的光斑越小,否则就会 出现焊穿的情况。
2、激光平均功率:实际输出的激光功率,大约 等于注入电功率的2-3%。我们的机器上是几十 到几百瓦。
3、激光峰值功率:激光在实际出光时的瞬间功 率。由于我们是使用脉冲激光,激光峰值功率等 于平均功率除以占空比。在我们的机器上一般是 几个千瓦的数量级。
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2.3.1接缝设计与配合
2.3.2部分聚焦
2.3.3材料的选择和其表面镀层
2.4激光的参数
2.4.1名词术语
2.4.2光学系统
2.4.3聚焦镜片
2.4.4峰值功率和脉冲宽度
2.4.5接缝的焊接
2.4.6保护气体
2.5焊接举例
1.激光基础
1.1介绍
“激光”一词是LightAmplification byStimulatedEmission ofRadiation(受激辐射而放大的光)的缩写,激光器的要素有:
1.激光介质
2.输入泵浦
3全反射镜
4.前端反射镜
5.共振器
Nd:YAG激光器有两种类型,连续波的和脉冲波的,正如它们的名字所指,连续激光的波形要么是开,要么是关,但脉冲激光只用部分脉冲完成焊接。脉冲激光利用峰值功率进行焊接,反之连续激光使用的是平均功率,这使得脉冲激光只用很小的能量就能实现焊接,并形成了更小的热影响区,脉冲激光焊提供了无与伦比的点焊性能和极低的焊接热输入,米亚奇的就是脉冲激光焊机。
2激光焊接基本原理
Nd:YAG脉冲激光焊接系统包含几个要素:1.激光,2.光束传输3.聚焦头4.激光焊接系统5.关键焊接参数。
2.1脉冲激光焊
焊接用的激光是由Nd:YAG激光器闪光灯泵浦产生的脉冲激光,Nd:YAG晶体是最有效和最强大的材料,可用于解决晶体棒内产生的功率热量,与二极管泵浦和Q开关产生的激光相比,脉冲激光焊要的是闪光灯,二极管不适合产生脉冲,Q开关不能提供给焊接用的高效能量。
图D:一个脉冲Nd:YAG激光焊机的布局所展示的谐振腔和光学光束传输组件,注意实时功率反馈,以及时间或能量分配的能力
2.1.1实时功率反馈
也许Nd:YAG脉冲激光焊机需要设计成能提供一系列特殊的特性,用来优化焊接工艺,为更多苛刻的应用增加可靠性和可重复性,实时功率反馈,通过对源电流的脉冲宽度调制,在闪光灯整个生命周期中,确保卓越的脉冲稳定性,自动提供相同的预置焊接参数。
4.
图B:激光产生的三个阶段的简化图示,包括:(1)自发辐射(2)受激辐射(3)放大
1.3Nd:YAG激光介质
Nd:YAG激光焊接者所用的激光棒是一种合成的钇铝石榴石晶体,主体材料是含有一小部分钕的YAG材料,一种活性元素,在钇离子中加入钕离子叫做掺杂,通常的掺杂比例约为1,1.5%,选择最佳的激光效果和防止过度应变的晶体为掺杂时机,因为Nd3+离子体积大于Y3 +离子,YAG晶体是激光材料Nd3+的理想主体材料,硬度高,稳定,光性均匀的,并具有良好的导热性,允许激光在高平均功率水平工作,钕是一种很好的激光材料,因为它能产生比任何其他掺杂元素都要高的功率,激光棒的功率和光学性能决定了它的尺寸,由于晶体质量和热管理,激光棒的最大尺寸限制在了长度200mm和直径15mm。
2.光子自发传播并最终撞击到别的处于高能级的电子,由于光速极快,处在激发态的原子的密度很大,所以这个过程是极其短暂的,入射光子将电子从高能级激发到低能级并产生另一个光子,这两个光子是相干的,这意味着它们相位相同,波长相同,传播方向相同,这个过程叫做受激辐射。
3.光子传播方向是不定的,然而一些沿着介质传播的光子撞击共振器的反射镜,又通过介质反射回来,共振反射镜决定了受激辐射的优先扩大方向,为了使这个扩大发生,那处在活跃态能级的原子数量必须远大于处在低能级原子的数量,这种大量处在活跃能级的“粒子数反转“是产生激光的必需条件。
2.1.2功率斜波
在缝焊应用中,功率斜波的特征是消除使用旧的激光设计原本发生的末端脉冲的破裂,功率斜波允许焊接程序逐渐增加焊接开始和结束时的激光能量,它还提供了一个更具美观性焊缝。
1.2激光产生的原理
激光本质上是分三步产生的,发生几乎是瞬间的。
1.泵浦源给介质提供能量,将介质内部原子激活,使得带电原子暂时被激发到高能级,处在此活跃级的带电原子是不稳定的,于是跃迁到低能级,在这个过程中,从泵浦源吸收能量的电子释放多余的能量并辐射出一个光子,这个过程叫做自发辐射,通过这种方式产生的光子是激光的种子。
1.激光基础
1.1介绍
1.2激光产生的原理
1.3Nd:YAG激光的介质
1.4泵浦源
1.5谐振器
1.6激光安全
2.激光焊接基本原理
2.1脉冲激光焊接
2.1.1实时功率反馈
2.1.2输出功率斜波
2.1.3脉冲的成形
2.1.4时间的分配
2.1.5能量分配
2.1.6光束的传输
2.1.7聚焦头
2.2激光是怎么实现焊接的
1.4泵浦源
使活跃的介质产生激光,需要输入外部能量或泵浦源,泵浦源的选择取决于激光介质的类型和激光的类型,Nd:YAG晶体是一种固态激光器,即介质是固态晶体,并用光的能量作为泵浦源,光能是由脉冲激光焊机闪光灯提供的。
1.5谐振器
谐振腔的设计对激光束的发射质量和空间功率分布有着重要的影响,最常用的谐振器设计成由两个球形或平面反射镜面对面,光束的传播特性是由反射镜的曲率和它们之间的距离决定的,光镜的曲率和间距的优化需要复杂的分析,这是因为激光棒中产生激光的过程中的热效应将其更加复杂化了,当激光吸收泵浦能量时,激光棒就被加热。如果泵浦能量的频率超过晶体的热弛豫时间,晶体的温度就会升高,这导致在激光棒晶体温度梯度引起的热透镜效应,使晶体作为透镜的衍射的激光功率的降低,这个过程在晶体激光棒中引起温差,并通过晶体棒像透镜一样衍射激光而导致热透镜效应。
脉冲激光焊接的泵浦腔给闪光灯和激光棒提供房间,它一般设计成内壁镀金的椭圆形状,用来反射从闪光灯传播到晶体棒的所有的光,流动的水浸没整个泵浦腔来冷却闪光灯和激光棒。
图C:Nd:YAG脉冲激光焊的主要组成是一个用闪光灯的光学泵浦
1.6激光安全
在美国,美国食品药物管理局CDRH对激光安全问题负有管理权,此外,美国的激光研究所提供了激光安全的指导方针和实践,除了与操作任何设备相关联的名义危害外,用Nd YAG激光相关的主要风险是涉及与激光物质直接或间接的眼睛接触,由于人眼实际上将激光束直接聚焦到视网膜上,激光操作员和在激光附近的其他所有人,必须长时间工作在众所周知的一级眼安全环境,激光有四个级别,从四级到一级,一级是最安全的,一级眼安全环境要么通过带上任何合适的安全护目镜,要么所有激光物质包含在一级密封的机箱或工作站内,CDRH提供激光制造商和用户具体规则、标准和每种类型的激光和能量级的暴露限值。