激光焊透和焊接现象的解释

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激光焊接原理及工艺应用分解PPT课件

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• 3、谐振腔
有了合适的工作物质和激励源后,可实现粒子数反转,但这样产生的受激辐 射强度很弱,无法实际应用。还需要将辐射的光进行放大,于是人们就想到 了用光学谐振腔进行放大。
所谓光学谐振腔,实际是在激光器两端,平行装上两块反射率很高的镜片, 一块为全反射镜片,一块为部分反射、少量透射镜片。全反射镜片的作用是 将入射的光全部按原路径反射回去,部分反射镜片的作用是将能量未达到一 定限度的部分光子按原路径反射回去,而达到一定能量限度的光子则透射而 出。这样,透射而出的这部分光子就成为我们需要的,经过放大了的激光; 而被反射回工作介质的光,则继续诱发新一轮的受激辐射,光将逐渐被放大 。因此,光在谐振腔中来回振荡,造成连锁反应,雪崩似的获得放大,产生 强烈的激光,直到能量达到一定的限度,从部分反射镜片中输出。
步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来 ,这就叫相干性高。一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2·sr,比太阳表面 的亮度还高若干倍。 • 方向性强
激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多,它几乎是一束平行线。如果把激 光发射到月球上去,历经38.4万公里的路程后,也只有一个直径为2km左右的光斑。 • 单色性好:
泵浦灯
氙灯为惰性气体放电灯, 我们使用的灯的形状多为 直管形。其结构一般都是 由电极、灯管和充入的氙 (Xe)气体组成。电极是 用高熔点、高电子发射率, 又不易溅射的金属材料制 成。灯管用机械强度高、 耐高温、透光性好的石英 玻璃制成。灯管内充入氙 气。
Nd:YAG激光棒
Nd:YAG(掺钕的钇 铝石榴石)是目前最常 用的一类固体激光器。 YAG是一种立方结构晶 体,质地很硬、光学质 量好、热导率高。用三 价钕代替了晶体中部分 的三价钇,因此称为掺 钕的钇铝石榴石。

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。

激光焊名词解释

激光焊名词解释

激光焊名词解释激光焊是一种利用激光束来进行焊接的技术,它利用高能密度的激光束将工件的焊接接头瞬间加热至熔化或半熔化状态,通过固态、液态或气态的熔融,使接头得以连接。

激光焊具有高效、高质、无污染等特点,广泛应用于汽车、航空航天、电子器件、光电子、医疗器械等领域。

1.激光器:激光焊的核心装置,它能产生高能量、高聚光度的激光束。

激光器的主要种类有固体激光器、气体激光器和半导体激光器等。

2.激光束:激光器产生的高能光束,它具有高度的单色性、方向性和相干性,能够实现高精度的加工。

3.焊缝:即待焊接的材料接触面的连接线,焊缝的形状和尺寸会影响焊接质量。

4.聚焦光斑:激光束在焊接过程中聚焦后在工件表面形成的光斑,光斑的尺寸可以通过调整焦距来控制,影响焊接的深度和焊缝的宽度。

5.焊接速度:焊接过程中焊缝的行进速度,它会影响焊接的熔深和熔宽。

6.感应熔化:激光束照射到工件表面时,工件材料吸收光能产生热量,导致材料局部熔化。

感应熔化是激光焊的主要热源。

7.传递熔化:激光束照射到工件后,热量通过传导方式逐渐传递到工件内部,使接头处达到熔化状态。

8.吸收率:材料对激光束的吸收能力,吸收率高的材料更容易进行激光焊接。

9.焊接深度:焊缝的较大深度,对焊接接头的强度和牢固性有很大的影响。

10.熔核:焊接过程中接触面的材料被激光束加热至熔化状态形成的液态区域。

11.固化:焊接熔化区域冷却后,液态区域会逐渐固化,并形成焊接接头。

12.焊接质量:焊接接头的质量评价指标,主要包括焊缝的完整性、焊缝的深度和宽度、焊接强度等。

13.焊接过程控制:通过控制激光功率、焦距、焊接速度等参数,实现对焊接过程的精确控制,以保证焊接质量。

14.透明材料焊接:激光焊接不仅适用于金属材料,还可以用于透明材料的焊接,如玻璃、石英等。

激光焊作为一种高精度、高效率的焊接技术,已经在各个领域得到广泛应用。

随着激光技术的不断发展和创新,激光焊在未来将会有更广阔的应用前景。

焊接名词解释

焊接名词解释

1.熔焊(熔化焊)将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。

2.熔池熔焊时在焊接热源作用下,焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。

3.弧坑弧焊时,由于断弧或收弧不当,在焊道未端形成的低洼部分。

4.熔敷金属完全由填充金属熔化后所形成的焊缝金属。

5.熔敷顺序堆焊或多层焊时,在焊缝横截面上各焊道的施焊次序。

6.焊道每一次熔敷所形成的一条单道焊缝。

7.根部焊道多层焊时,在接头根部焊接的焊道。

8.打底焊道单面坡口对接焊时,形成背垫(起背垫作用)的焊道。

9.封底焊道单面对接坡口焊完后,又在焊缝背面侧施焊的最终焊道(是否清根可视需要确定)。

10.熔透焊道只从一面焊接而使接头完全熔透的焊道,一般指单面焊双面成形焊道。

11.摆动焊道焊接时,电极作横向摆动所完成的焊道。

12.线状焊道焊接时,电极不摆动,呈线状前进所完成的窄焊道。

13.焊波焊缝表面上的鱼鳞状波纹。

14.焊层多层焊时的每一个分层。

每个焊层可由一条焊道或几条并排相搭的焊道所组成。

由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或电极与母材间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

16.引弧弧焊时,引燃焊接电弧的过程。

17.电弧稳定性电弧保持稳定燃烧(不产生断弧、飘移和磁偏吹等)的程度。

18.电弧挺度在热收缩和磁收缩等效应的作用下,电弧沿电极轴向挺直的程度。

19.电弧力等离子电弧在离子体所形成的轴向力,也可指电弧对熔滴和熔池的机械作用力。

20.电弧动特性对于一定弧长的电弧,当电弧电流发生连续的快速变化时,电弧电压与电流瞬时值之间的关系。

21.电弧静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下,电弧稳定燃烧时,焊接电流与电弧电压变化的关系。

一般也称伏-安特性。

22.脉冲电弧以脉冲方式供给电流的电弧。

23.硬电弧电弧电压(或弧长)稍微变化,引起电流明显变化的电弧。

24.软电弧电弧电压变化时,电流值几乎不变的电弧。

25.电弧自身调节熔化极电弧焊中,当焊丝等速送进时,电弧本身具有的自动调节并恢复其弧长的特性。

激光焊接技术的基本原理及其特点

激光焊接技术的基本原理及其特点

激光焊接技术的基本原理及其特点基本原理及特点激光焊接,一方面要求激光辐射能穿透零件,另一方面要求零件有很强的吸收性能。

重要的是,在两个焊接件之间要避免产生裂缝。

在激光焊接过程中,吸收性的零件升温并且局部熔化,通过热传导将能量传递到透光的零件,在外部的压力下两个零件结合在一起。

所吸收的近红外线激光转化为热能,将两个部件的接触表面熔化,最终形成焊接区。

这种焊接方法能够形成超过原材料强度的焊接缝。

目前国内市场上普遍使用的塑料焊接技术主要有振动摩擦焊接、热板式塑料焊接及超声波焊接等,主要用于连接敏感性塑料制品(含有线路板)、具有复杂几何形状的塑料件以及有严格洁净要求的塑料制品(医药设备)等。

应用激光焊接熔接塑料部件,其优点有:焊接缝尺寸精密、不透气及不漏水;焊接牢固,可以得到高精度的焊接件。

在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少,不会出现飞边,部件表面能够精密连接;焊接设备不需要和被黏结的塑料零部件相接触,与其他熔接方法比较,大幅减少制品的振动应力和热应力;最小化热损坏和热变形,可以将不同组成或不同颜色的树脂黏结在一起;可焊接尺寸极小或外形结构复杂的零件,对有些复杂零件甚至可以进行“穿透焊接”;无振动技术能产生气密性的或者真空密封结构;能够将多种不同塑料焊接起来,而其他焊接方法有较大限制;设备自动化程度高,能方便用于复杂塑料零部件加工。

擅长焊接具有复杂外形(甚至是三维)的制品;能够焊接其他方法不易达到的区域。

由于激光焊接具有上述优点,所以特别吸引那些寻求更清洁的方式来熔接复杂部件的加工商,如含有线路板的塑料制品、医疗设备等。

激光焊接技术是用通常存在于电磁光谱红外线区的集束强辐射波熔化接头区的塑料。

所用激光的类型和塑料的吸收特性决定焊接的程度。

激光焊接也极大地减小了制品的振动应力和热应力。

比采用其它连接方式所产生的振动应力和热应力小,意味着制品或者装置的内部组件的老化速率更慢。

这为将激光焊接应用于易损坏的制品(如电子传感器)提供了机会。

激光焊的名词解释

激光焊的名词解释

激光焊的名词解释激光,作为一种集光学、物理和工程于一体的科学技术,已经渗透到我们生活的方方面面。

而激光焊作为其中的一个重要应用领域,更是展现了其强大的技术潜力和广泛的应用空间。

本文旨在对激光焊这一名词进行解释,从其基本原理、应用领域和优势等方面进行深入探讨,以期为读者揭示这一令人着迷的技术。

激光焊的基本原理是利用高能量密度的激光束对焊接材料进行瞬间加热,使其迅速融化并相互结合,从而实现焊接作用。

它与传统的焊接方法相比,具有许多独特的优势。

首先,激光焊的热输入量可以被控制得非常精确,从而避免了热影响区域过大的问题。

其次,激光束具有极高的直射能力,能够焊接那些传统焊接方法无法或难以达到的细小和难以到达的部位。

此外,激光焊可以实现非接触性焊接,避免了搭接接触时产生的机械应力和变形现象,提高了焊接质量。

因此,激光焊被广泛用于高精度和高要求的焊接领域,如电子器件、医疗设备和汽车制造等。

除了上述基本原理和优势之外,激光焊也在不同的领域中具有不同的应用方式和技术要求。

在电子器件制造领域,由于器件尺寸逐渐变小,传统焊接方法已无法满足精度和速度的需求,激光焊成为不可或缺的技术。

而在汽车制造领域,激光焊则在车身焊接中发挥重要作用。

汽车车身由许多模块化零部件组成,使用激光焊可以实现高精度的焊接,提高结构强度和质量。

另外,在医疗设备制造领域,激光焊被应用于微型植入器件的制造,如心脏起搏器和人工关节等。

激光焊的高精度和非接触性焊接方式确保了这些器件的可靠性和安全性。

尽管激光焊在不同领域中有不同的应用方式和技术要求,但其核心技术和设备基本相同。

激光焊设备通常由激光器、数控系统和焊接头组成。

激光器产生高强度的激光束,数控系统控制激光束在焊接区域的扫描和移动,焊接头则负责束聚和焊接。

需要指出的是,激光焊虽然有许多优势,但也存在一些技术难题和局限性。

首先,激光焊设备的成本较高,限制了其在某些行业的推广和应用。

其次,激光焊只适用于某些特定材料的焊接。

什么叫做激光焊

什么叫做激光焊

什么叫做激光焊激光焊是一种利用激光束作为热源进行焊接的高科技焊接技术。

通过控制激光束的能量密度和焦点位置,将焊接接头处加热至熔化状态,从而实现材料的熔接。

激光焊具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点,因此在诸多工业领域应用广泛。

激光焊原理1.激光束产生:激光束是由激光器产生的一束聚焦光束,其具有高能量密度和方向性。

2.激光能量吸收:激光束照射到工件表面时,能量将被吸收并转化为热能。

3.材料熔化:高能激光束照射到焊接接头处,使其升至熔化温度。

4.熔池形成:材料熔化后形成熔池,在激光束作用下熔池深度逐渐增加。

5.焊缝形成:当激光束移动时,熔池逐渐凝固形成焊缝。

激光焊优点•高能量密度:可在短时间内提供高能量,加快焊接速度。

•小热影响区:激光焊热输入小,降低工件变形风险。

•高精度:激光焊焊缝质量高,具有较高的焊接质量。

•无接触焊接:激光焊是一种非接触焊接方法,适用于高精度焊接。

激光焊应用领域激光焊技术在多个领域得到了广泛应用,主要包括但不限于以下几个方面:1.汽车制造:激光焊用于汽车车身焊接,提高了焊接质量和生产效率。

2.航空航天:激光焊广泛应用于航空航天领域的零部件加工和修复。

3.电子制造:激光焊在电子零部件的微细焊接中发挥着重要作用。

4.医疗器械:激光焊被用于医疗器械的制造和装配,保证产品的质量和卫生标准。

结语总的来说,激光焊作为一种高效、高精度的焊接技术,在工业生产中具有重要意义。

随着技术的不断进步和应用范围的扩大,激光焊将继续发挥着重要作用,为各行各业的生产与制造提供更加高效、高质量的解决方案。

技能培训之激光焊接的基础知识

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。

激光焊接工艺简介

激光焊接工艺简介

激光焊接工艺简介一、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104-105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105-107W/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。

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℃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。

二、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。

激光焊讲解

激光焊讲解
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。 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。转换形态在某些固态、液 态或气态介质中很容易进行。当这些介质 以原子或分子形态被激发,便产生相位几 乎相同且近乎单一波长的光束-----激光。 由于具同相位及单一波长,差异角均非常 小,在被高度集中以提供焊接、切割及热 处理等功能前可传送的距离相当长。 编辑本段发展过程 世界上的第一个激光束于1960年利用 闪光灯泡激发红宝石晶粒 所产生,因受限 于晶体的热容量,只能产生很短暂的脉冲 光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量 可高达10^6瓦,但仍属于低能量输出。 使用钕(ND)为激发元素的钇铝石榴石 晶棒(Nd:YAG)可产生1---8KW的连续单 一波长光束。YAG激光,波长为1.06uM, 可以通过柔性光纤连接到激光加工头,设 备布局灵活,适用焊接厚度0.5-6mm。 使用CO2为激发物的CO2激光(波长 10.6uM),输出能量可达25KW,可做出 2mm板厚单道全渗透焊接,工业界已广泛 用于金属的加工上。 编辑本段焊接特性

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。

激光焊接原理

激光焊接原理

激光焊接原理激光焊接是激光与非透明物质相互作用的过程,这个过程表现为反射、吸收、加热、熔化、气化等现象。

(l)光的反射及吸收光束照在清洁磨光的金属表面时,都存在着强烈的反射。

金属对光束的反射能力与它所含的自由电子密度有关,自由电子密度越大,即电导率越大,反射本领越强。

对同一种金属与入射光的波长有关。

波长较长的红外线,主要与金属中的自由电子发生作用,而波长较短的可见光和紫外光除与自由子作用外,还与金属中的束缚电子发生作用,而束缚电子与照射光用的结果则使反射率降低。

总之,对于同一金属,波长越短,反射率越低,吸收率越高。

(2)材料的加热一旦激光光子入射到金属晶体,光子即与电子发生非弹性碰撞,光子将能量传递给电子,使电子由原来的低能级跃到高能级。

与此同时,金属内部的电子问也在不断相互碰撞。

每个电子两次碰撞间的平均时间间隔为10-13s的数量级,因此吸收了光子而处于高能级的电子将在与其他电子的碰撞以及晶格的相互作用中进行能量的传递,光子的能量最终转化为晶格的热振动能,引起材料温升高,改变材料表面及内部温度。

(3)材料的熔化及气化激光焊接时材料达到熔点所需时间为微秒级;脉冲激光焊接时,当材料表面吸收的功率密度为105W/cm2时,达到沸点的典型时间为几毫秒;当功率密度大于106 W/cm2时,被焊材料会产生急剧的蒸发,在连续激光深熔焊接时,正是由于蒸发存在,蒸气压力和蒸气反作用力等能克服熔化金属表面张力功以及液体金属静压力而形成小孔。

小孔类似于黑体,它有助于对光束能量的吸收,显示出“壁聚焦效应”。

由于激光束聚焦后不是平行光束,与FL壁间形成一定的入射角,激光束照射到孔壁上后,经多次反向而达到孔底,最终被完全吸收。

(4)激光作用终止,熔化金属凝固焊接过程中,工件和光束进行相对运动,由于剧烈蒸发产生的强驱动力,使小孔前沿形成的熔化金属沿某一角度得到加速,在小孔的近表面处形成旋涡。

小孔后方液体金属由于传热的作用,温度迅速降低,液体金属很快凝固形成焊缝。

激光穿透焊讲解

激光穿透焊讲解

激光穿透焊讲解一、激光穿透焊是啥呢?嗨,小伙伴们!今天咱们来唠唠激光穿透焊这个超酷的东西。

激光穿透焊啊,简单来说就是一种利用激光进行焊接的技术,而且这个激光能穿透焊接材料呢。

你想啊,激光就像一个超级厉害的小战士,“嗖”地一下就穿过材料,然后把它们牢牢地焊接在一起。

这技术可不得了,在很多地方都有大用处。

二、激光穿透焊的原理激光穿透焊的原理其实也不是特别难理解。

激光产生的高能量光束,聚焦到焊接材料上的时候,那能量密度超级大。

这个大能量就会让材料瞬间熔化,然后融合在一起。

就好像是把两块冰用超级热的东西瞬间融化,然后它们就变成一块冰了一样。

只不过这里是金属或者其他材料啦。

而且这个过程是非常精准的,就像做手术的手术刀一样,指哪打哪。

三、激光穿透焊的优点1. 精度高激光穿透焊能够精确地控制焊接的位置和深度,这对于一些对精度要求特别高的部件来说,简直是救星。

比如说在制造一些微型电子元件的时候,稍微焊歪一点可能整个元件就报废了,但是激光穿透焊就能很好地完成这个任务。

2. 速度快它的焊接速度可快了呢。

因为激光能量高,能够快速地让材料熔化融合,就不像传统的焊接方法那样,要等好久才能完成焊接。

这在大规模生产的时候,能大大提高生产效率。

3. 焊接质量好焊接出来的部分很牢固,而且表面也比较光滑,不会有很多瑕疵。

这就使得焊接后的产品在外观和质量上都更上一层楼。

四、激光穿透焊的应用领域1. 汽车制造在汽车制造里,很多部件都需要焊接。

像车身框架的一些连接处,用激光穿透焊不仅能保证焊接质量,还能让车身更坚固。

而且汽车里一些精密的电子设备也需要用它来焊接,确保电子设备正常工作。

2. 航空航天航空航天领域对材料和焊接的要求超级高。

激光穿透焊就可以用来焊接一些特殊的合金材料,这些材料用于制造飞机的机翼、发动机部件等。

因为它精度高、质量好,所以在这个领域非常受欢迎。

3. 电子设备制造像手机、电脑这些电子设备,里面的电路板、芯片等部件的焊接很多时候都会用到激光穿透焊。

激光焊接效果和透光率的关系

激光焊接效果和透光率的关系

激光焊接效果和透光率的关系
俺跟您说啊,这激光焊接效果和透光率的关系,可真是个有意思的事儿。

就说我前段时间吧,在厂里研究这激光焊接。

那焊接的时候啊,火花四溅,刺啦刺啦的。

我就盯着那焊接的地方看,心里琢磨这效果到底咋样。

然后呢,我又去测那透光率。

这透光率啊,有时候高得让我惊喜,有时候又低得让我发愁。

我就寻思,这到底是咋回事呢?
我发现啊,要是激光焊接的那温度、速度啥的没控制好,焊接出来的东西表面就不光滑,疙疙瘩瘩的,这透光率能好才怪呢!
可要是焊接的时候一切都恰到好处,那出来的东西,表面光滑得跟镜子似的,这透光率自然就高啦。

有一回,我跟一个老师傅讨论这事儿。

老师傅眯着眼,抽着烟,慢悠悠地跟我说:“小子,这激光焊接和透光率的关系啊,就跟炒菜放盐一样,多了少了都不行,得恰到好处!” 您瞧瞧,多形象的说法!
反正啊,我觉得搞清楚这激光焊接效果和透光率的关系,真是不容易,但也特别有意思,还得接着琢磨!。

激光焊接名词解释

激光焊接名词解释

激光焊接名词解释嘿,朋友们!今天咱来聊聊激光焊接这玩意儿。

你说啥是激光焊接呢?这就好比是一个超级厉害的裁缝,不过它缝的不是布料,而是各种金属材料!它能把两块金属紧密地连接在一起,就像变魔术一样。

想象一下,有两块金属板,它们就像是两个陌生人,彼此独立。

但是激光焊接这个神奇的“媒人”出现了,一束激光“嗖”地一下照过去,瞬间就把它们紧紧地“牵”在了一起,让它们难舍难分。

而且啊,这个连接可牢固了,可不是随随便便就能扯开的。

激光焊接的优点那可多了去了。

它焊接的速度超级快,眨个眼的功夫,可能就已经焊接好了。

这多高效啊!不像有些焊接方法,慢悠悠的,等得人着急。

还有啊,它焊接的地方特别精细,就像艺术品一样精致。

这要是用在一些对精度要求高的地方,那可真是再合适不过了。

咱再说说它的准确性。

那简直就像是神枪手打靶,指哪打哪,分毫不差。

它能准确地焊接到你想要焊接的地方,不会有一点偏差。

这可太重要了,要是不准确,那焊接出来的东西不就成了歪瓜裂枣啦?而且啊,激光焊接还很环保呢!它不像有些焊接会产生很多有害的气体和废渣,它就干干净净地把工作完成了,多让人省心啊!你说激光焊接在我们生活中有啥用呢?那可多了去了!汽车制造,那些漂亮的汽车车身可少不了激光焊接的功劳。

还有电子设备,那些小巧玲珑的电子产品里面也有激光焊接的身影。

甚至在航空航天领域,激光焊接也是大显身手,为我们探索宇宙助力呢!你说神奇不神奇?这么一个小小的激光,就能有这么大的能耐。

它就像是一个默默无闻的英雄,在背后为我们的生活提供着坚实的保障。

所以啊,可别小瞧了激光焊接这门技术。

它虽然看起来不起眼,但在很多领域都发挥着至关重要的作用呢!它让我们的生活变得更加美好,更加便捷。

咱得好好感谢这个神奇的技术,不是吗?。

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第36 卷第12 期中国激光V ol36, No. 12 2009 年12 月CHINESE JOURNAL OF LASERS December, 20091文章编号: 0258- 7025( 2009) 12-3160- 07激光焊透和焊接现象的解释(特约论文)Seiji Katayama* Youske Kawahito(缝接和焊接研究所,大阪大学,567 - 0047年大阪,日本)Corr esponding author : katayama @jwri. osaka-u . ac. Jp接收2009年10月13日摘要深入渗透焊接可以由一个高能量密度的激光器产生。

而影响激光焊透的因素,有焊缝熔深,激光诱导和激光束之间的相互作用,锁孔是熔体在熔化池中流动的一种行为,并且有气泡和孔隙的产生,阻止了勘察。

因此,对等离子体焊缝熔深的效果由CO2激光器和光纤激光器焊接进行解释分别。

飞溅,底部填充,驼峰的形成的理解。

可以被容易地确认形成在高功率和低的焊接速度,由于许多气泡的产生从该孔隙率尖的。

关键词激光焊接;CO2激光器;光纤激光;激光焊接现象;焊缝熔深1引言激光焊接已经获得了极大的普及,有前途的高品质连接技术,高精度,高性能,高速度,好的柔韧性,以及低的变形或失真,除了容易识别还可以广泛的应用。

一个机器人,减少电源蒸发增强散热,全自动化,系统化,生产化等[1]。

激光焊接的应用是逐渐增加。

激光器的缺陷或缺点,使其激光焊接的成本高,高度反射或高难熔塞尔玛导电金属,小间隙公差,易形成焊接,如波河缺陷- 孔隙度在深深地渗透焊缝熔合区。

因此,要了解CO2,YAG,或光纤激光器焊缝熔深的机制和现象,各种研究已有进行有关激光诱导行为,激光束和其之间的相互作用诱导等离子,熔体流动,锁孔沟通对话折射率和气泡产生的熔池铅的孔隙形成的焊缝熔合区[2〜26]。

2实验方法高功率CO2,YAG或光纤激光器的焊接是在304型奥氏体少钢或铝合金板上染色进行的,并且其焊透和焊接现象进行了对比。

诱导柱或血浆的激光的特性,在交互的激光束和一缕缕之间观察到或通过使用高速摄像机,规范计量、测量和探测激光束。

例如可视化观测系统观测激光束和羽流之间的相互作用、焊接过程被显示在图1 [2,3]。

1090纳米的光纤激光器,830 纳米的激光二极管,和63纳米的氦氖激光器或YAG激光器或光纤激光器用作探测光束、激光焊接。

Fig. 1 Schematic of observation and measurement system for visualization of interaction between probe laser beam and laser-induced plume during laser welding锁孔的行为,气泡的形成,熔体流动,熔池几何形状也通过X射线透射REA-L时间的IM服务。

老化装置中,如图2 [4,5]所示。

清晰的几何可视化铂(Pt)的金属丝放置在孔类型304的不锈钢板表面上。

观察每个形成在1000F/s的帧速率。

Fig. 2 Schematic of a microfocused X-ray transmission in-situ observation system3影响激光焊缝的因素渗透在用连续波激光,焊接渗透率和几何受到的那种激光波长不同,激光功率的光束直径,光束质量,集中力量密度,横电磁模式(TEM),散焦距离(激光聚焦刘先洋,刘晓红),焊接速度等与材料物理性质- 领带(激光束的反射率,热扩散率,表面张力和挥发性元素的含量),环境,如空气,保护气体的种类,气体流量和真空度,激光诱导的质粒等有关[2〜26]。

304型焊接用的CO2激光器在不同的保护气体下制造10千瓦的功率的激光器-I 特德图[4,5],显示出在保护气体的作用上的渗透。

渗透是深藏在气体中的,但所增加的深度是减小氩气与其他气体比率。

氮气比氦气的渗透是轻微的。

Fig. 3 Cross sections of type 304 weld beads produced with a 10-kW CO2 laser in different shielding gases渗透的几何形状和焊缝深度与光纤激光器测距制成从1到10千瓦效率有关,在氩的保护气体中指出图。

4[6]。

深深地渗透焊缝可以发生在高温下氩保护气的光纤激光焊接。

这些数字的比较表明,保护气体的效果是更能指出在比10千瓦更高的功率的CO2 激光器表面增强拉曼光谱,但没有那么大的,只有YAG或光纤熔接激光器具有约1.06微米的波长。

Fig. 4 Penetration geometries and depths of t ype 304 weld beads made with fiber laser power from1 to 10 kW在各种铝合金离焦距离的函数图5[7]所示。

焊缝深近的焦点由于高功率密度(5千瓦),可成为浅在较长的散焦距离。

这是联合国- 人们了解的更深的渗透可以很容易地形成合金的大量挥发,例如元素Mg和Zn[7〜9]。

Fig. 5 Effect of defocused distance on penetration depths in various aluminium alloys 焊缝的穿透深度的产生与10千瓦光纤激光器具有不同的光束直径,TERS(不同的功率密度)在焦点如下图焊接速度的函数图6[10]。

值得注意的是,在更高的功率密度可以高生产较深的熔珠焊接速度。

另一方面,在较低速度,功率密度对焊缝PENE 的效果小,尽管电源加大了在渗透[10,11]中影响。

4激光诱导羽的行为和特性,在连续激光焊接之间的互动激光束和诱导羽激光诱导气体等离子体和遇到的例子在5 -kW功率,50 -mm / s的速度,和30 - l / min 同轴流动的条件下A5083 CO2激光焊接铝Fig. 6 Effects of beam diameter and welding speed on penetration depths of weld beads produced in type 304 steel with a 10-kW fiber laser合金,基于“增大化现实”技术,氮气保护气体图7所示[12]。

在其他气体,一股仅仅是由一中性金属原子从氩或氮气体经常或有时在焊接、喷射气体plasmais下所形成的。

喷嘴除了从锁孔,还分别在更多的氩或氮气体下10千瓦CO2激光器焊接中,气体等离子体流量达到使激光周期性地阻止入射激光束,以减少熔深。

焊接前,做好充足的在氮气下示范,15千瓦功率的气体等离子体的形成与锁孔行为之间的关系示于图8[13]。

这是国际米兰- 解释层是氩气或氮气气体的等离子体更容易。

因为较低的电离电位的形成,用氦气的气体等离子体所施加的作用力比较在CO2激光器的逆韧致辐射过程- 雷射光束,因为效果是与波长的平方成正比,其中激光波长如图[14,15]。

Fig. 7 Plasma and plume observed during CO2 laser welding of A5083 alloy in He, Ar, and N2 coaxial shie-l ding gas, showing effect of shielding gas kind on plasma formation分光测定的一个例子和304型焊接过程中的分析不锈钢带10千瓦光纤激光器光束约1兆瓦/ 平方毫米,氩的超高功率密度保护气体如图所示9[6]。

几乎所有的峰值来自中性原子和电子的发射的,未检测到从氩气的踪迹。

逆韧致辐射效果似乎微乎其微在约1微米波长的激光束焊接。

根据萨哈方程,估计一个柱子在弱离子PLAS的状态(约6000 K和2%原子离子)[6]。

数字图10示出的照片显示了例子- 羽行为与探测激光之间消耗运动[2,6]。

据证实,折射和衰减探测激光束的存在,由于引起的倾斜的倾斜折射率分布和蒸气密度在高温下的分布和瑞利散射,分别[2,11,16,17]。

该在这样一个斯马尔大小的羽互动 1.06微米的激光束被判断为是小的。

Fig. 8 Simultaneous observation result of phenomena during CO2 laser welding in N2 gas, showing the relationship between gas plasma formation and keyhole behaviorFig. 9 Spectroscopic measurement and analytical result of plume induced during 10-kW fiber laser welding of type 304 stainless steel羽和等离子体的行为和形成机制- 在熔池锁孔几何是出自于图11[15]。

在一个功率为10千瓦的CO 2激光器的情况下,10.6微米波长,氩气和氮气形成的气体等离子体,导致在焊缝的表面上的渗透减少,同时在YAG,光纤的情况下,或约1微米波长,屏蔽的盘形激光器效果小,而激光功率和其密度施加的渗透[10,16]也小。

Fig. 10 Simult aneous observation results of probe fiber laser behavior ( upper ) and laser-induced plume( lower ), showing visual interaction betweenlaser beamand laser-induced plumeFig. 11 Schematic plume and plasma behaviour and consequent keyhole in laser weld fusion zone5抑制程序的激光焊接缺陷焊接可以在各种地方进行通过使用高亮度和质量的条件性光纤激光器。

一个适度高的焊接光纤激光器,具有完善的熔珠的功率密度的凸表面进行生产。

另一方面,底部填充焊缝形成,由于根大飞溅的焊接速度,高速度超过10米/分的较低的功率密度,而焊缝与峰值发生在高功率密度(见图6)。

为了澄清这些焊缝的现象,高速视频观察的被执行的熔池表面图12高速摄像机观测结果在光纤激光焊接时熔池表面6千瓦的功率和360微米的光束直径。

光纤激光器珠上板焊接为电力每6千瓦的激光焊接的条件下形成,360微米光斑直径,以及各种焊接速度的观察结果的例子。

焊接速度从6至10米/分都显示在图12(a)和(b),分别为在6米/分钟时,熔池是超过700毫米的长度。

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