8-激光焊接加工系统性能及参数讲解
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊机是一种将激光束聚焦在工件表面上,利用激光能量使工件表面局部区域熔化,并在熔化状态下完成焊接的设备。
相比传统的焊接方法,激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、热变形小、焊接速度快等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。
本文将重点介绍激光焊机焊接铝材的参数设置。
一、激光焊接铝材的特点铝材是一种常见的轻金属材料,具有良好的导热性和导电性,同时具有一定的氧化性,因此在激光焊接过程中需要特别注意激光焊接参数的设置。
1. 铝的导热性较好,热传导速度快,使得焊接过程中需要增加能量输入以保证熔深和焊缝宽度;2. 铝的氧化性强,容易在表面形成氧化层,影响焊接质量,因此需要采取相应措施进行表面预处理。
二、激光焊接铝材的参数设置下面是激光焊接铝材的参数设置示例,仅供参考。
1. 激光功率激光功率是影响焊接效果的关键参数之一。
对于铝材的激光焊接,一般需要较高的功率以充分熔化铝材并形成均匀的焊缝。
在设置激光功率时,需要考虑铝材的导热性和热传导速度,适当增加功率以确保焊接质量。
2. 激光焦点位置激光焦点位置的选择对焊接质量也有较大影响。
对于铝材的焊接,一般选取合适的焦点位置以确保激光充分聚焦在工件表面,避免因为铝材导热性高而造成焊接不充分的情况。
3. 焊接速度焊接速度是激光焊接中影响焊接质量和焊接效率的重要参数。
对于铝材的焊接,一般需要较高的焊接速度以减少热影响区和热变形,同时确保焊接质量。
4. 激光波长激光波长也是激光焊接参数的重要组成部分。
对于铝材的焊接,一般选择合适的激光波长以增加光与材料的相互作用,提高焊接效率和质量。
5. 激光脉冲频率激光脉冲频率是激光焊接过程中控制焊接深度和熔池稳定性的重要参数。
对于铝材的焊接,一般需要适当的脉冲频率以实现稳定的焊接过程。
6. 辅助气体在激光焊接过程中,选择合适的辅助气体也是确保焊接质量的关键。
对于铝材的焊接,一般需要选择适当的惰性气体以防止氧化和杂质的影响。
三、结语激光焊接铝材是一项技术较为复杂的工艺,需要综合考虑工件材料性能、激光参数、焊接速度等多个因素来确定最佳的焊接参数。
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。
激光焊接 参数
激光焊接参数
激光焊接的参数主要包括以下几种:
1. 激光功率:指激光焊接中产生的能量的最低值与最高值,低于这个界限熔深会降低,达到或超过这个界限熔深会提高。
2. 脉冲能量:指激光器产生的能量,决定着加热能量的大小,主要影响着金属的熔化程度。
3. 脉冲频率:指激光焊接机在一秒内能打出多少个脉冲的能力,用于调节脉冲焊接电流出现的次数,频率越高,每个激光的能量输出越小,焊接中需要根据金属材质的熔化情况调节速度。
4. 焊接速度:影响熔深的因素就是焊接速度,它会影响单位时间内的热输入量。
焊接速度快会使熔深变浅,造成工件焊不透;焊接速度慢则有可能因为过度熔化而焊透、焊穿工件。
通常采用降低速度的方法来改变熔深,焊接薄板或性能较好的材料时,建议最好使用高速焊接。
5. 脉冲宽度:当宽度较小时,激光能量集中、密度高,焊缝宽度与材料表面受热区域减少,将会增加熔深,使焊接性能更稳定;当宽度较大时,激光能量面积较大,焊缝宽度与材料表面受热面积增大,能量分布将会分散,减小熔深。
6. 保护气体:激光焊接机使用惰性气体进行保护,大多数是采用氦气、氩气与氮气,氦气价格高但保护效果最好,氩气价格便宜且保护效果较好,氮气价格最便宜但不适用有些材料。
可根据焊接具体情况选择合适的保护气体。
此外,不同的激光焊接类型也有其特有的参数,如连续激光焊的参数主要有:激光功率、焊接速度、光斑直径、离焦量、保护气体的种类和流量等;双光束激光焊的参数有:光束排布方式、间距、两光束角度、聚焦位置、两光束的能量比等。
这些参数共同决定了激光焊接的质量和效果。
在实际应用中,需要根据不同的材料、工艺要求和设备性能来选择合适的参数并进行优化调整。
激光焊接工艺参数讲解
激光焊接原理与主要工艺参数作者:opticsky 日期:2006-12-01字体大小: 小中大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。
激光焊接工艺参数解析
激光焊接工艺参数解析激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、适应性强等优点而受到航空航天、机械、电子、汽车、造船和核能工程等领域的普遍重视。
尤其在汽车生产中,无论是车身组装还是汽车零部件的生产,激光焊接都得到了广泛的应用。
据有关资料统计,欧美工业发达国家50%~70%的汽车零部件都是用激光加工完成的,其中主要以激光焊接和切割为主,激光焊接在汽车生产中已成为标准工艺。
影响激光焊接质量的工艺参数比较多,如功率密度、光束特性、离焦量、焊接速度、激光脉冲波形和辅助吹气等。
功率密度功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在几秒或几微秒时间内,可迅速将金属加热至熔点,形成良好的熔融焊接。
激光光束的聚焦光斑直径与激光器输出光束的模式密切相关,模式越低,聚焦后的光点越小,焊缝越窄,热影响区越小。
Nd:YAG固体激光器的光束模式为TEMOO o激光脉冲波形激光脉冲波形在激光焊接中十分重要(尤其是对薄片焊接)。
当高强度激光束射至材料表面时,金属表面将会有60%~90%的激光能量因反射而损失掉,且反射率随表面温度不同而改变。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大,例如正弦波,适用于散热快的工件,飞溅小但熔深浅;方波适用于散热慢的工件,飞溅大但熔深大。
通过快速渐升、渐降功率的调整,可使焊件防止激光功率开关瞬间突开、突闭造成的焊缝起始气孔和收尾弧坑裂纹缺陷。
离焦量离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。
离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。
离焦方式有两种:正离焦和负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
当正负离焦量相等时,所对应平面的功率密度近似一样,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。
实验说明,激光加热50-200μs时材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸气,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
激光焊接机 参数
激光焊接机参数激光焊接机是一种利用激光束进行焊接的设备。
其参数包括功率、波长、光斑尺寸、焦距、工作速度等。
激光焊接机的功率是指激光束的输出功率,通常以瓦特(W)为单位。
功率的大小直接影响到焊接速度和焊接深度,一般来说,功率越大,焊接速度越快,焊接深度越大。
波长是指激光束的波长,通常以纳米(nm)为单位。
不同材料对不同波长的激光束有不同的吸收特性,选择合适的波长可以提高焊接质量和效率。
光斑尺寸是指激光束在焊接点上的尺寸,通常以毫米(mm)为单位。
光斑尺寸的大小决定了焊接线缝的宽度,选择合适的光斑尺寸可以实现精细焊接或大面积焊接。
焦距是指激光束从激光焊接机发射出来到焊接点的距离,通常以毫米(mm)为单位。
焦距的大小影响到焊接点的焦点大小和聚焦深度,选择合适的焦距可以控制焊接线缝的形状和深度。
工作速度是指激光焊接机在焊接过程中移动的速度,通常以毫米/秒(mm/s)为单位。
工作速度的大小决定了焊接的时间和效率,选择合适的工作速度可以控制焊接的质量和生产效率。
激光焊接机具有许多优点。
首先,激光焊接可以实现非接触焊接,避免了传统焊接中可能出现的接触损伤和污染问题。
其次,激光焊接具有高能量密度和小热影响区,可以实现精细焊接和高质量焊接。
此外,激光焊接还可以实现自动化生产,提高生产效率。
然而,激光焊接机也存在一些局限性。
首先,激光焊接机的设备成本较高,对于小型企业来说可能不太容易承受。
其次,激光焊接对工件材料有一定的要求,不能对所有材料都适用。
此外,激光焊接还可能产生辐射和气体等安全问题,需要采取相应的防护措施。
激光焊接机是一种先进的焊接设备,具有高效、高质量和自动化生产等优点。
通过合理选择激光焊接机的参数,可以实现不同材料的精细焊接和大面积焊接。
然而,激光焊接机的应用还需要考虑到设备成本、材料要求和安全等方面的因素。
随着科技的不断发展,激光焊接技术将在各个领域得到广泛应用。
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。
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104~105W/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。
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25000c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。
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数激光焊接是一种利用高能量激光束将焊接材料加热至熔化或半熔化状态并加压,使两个或多个焊接材料相互融合的焊接方法。
其工作原理基于激光的高能量和高密度,能够集中加热焊接材料的表面或内部,使其达到熔化或半熔化的状态,然后通过热量传导和传导在激光束的作用下产生的流动力将焊接件进行连接。
激光焊接具有高精度、高效率、灵活性以及不受材料类型限制等优点,被广泛应用于各种工业领域。
首先是激光功率。
激光功率是指激光束每秒钟传输到焊接材料上的能量。
激光功率的选择需要考虑焊接材料的厚度和类型,以及所需的焊接速度和焊缝的质量。
过高的激光功率可能导致焊接材料过热、气体喷溅和焊缝变形,而过低的激光功率则可能导致焊接缺陷。
其次是光束模式。
光束模式决定了激光束的焦点形状和能量分布。
常见的光束模式有高斯模式、TEM模式和多模式等。
选择适当的光束模式可以使焊接过程更稳定和准确。
焊接速度也是重要的参数,它决定了激光束在焊接材料上的停留时间。
过高的焊接速度可能导致焊接质量下降,而过低的焊接速度则可能造成焊接材料过热和焊缝变形。
焦距是指激光束与焊接材料之间的距离。
选择合适的焦距可以使激光束能够集中加热焊接材料并达到最佳焊接效果。
最后是气氛环境。
气氛环境通常包括惰性气体和活性气体等。
惰性气体如氩气可以防止焊接材料与空气发生氧化反应,保护焊接质量。
活性气体如氢气可以清除焊缝中的杂质和气泡,提高焊接质量。
除了以上主要的工艺参数外,还有一些辅助参数也需要考虑,如焊缝宽度、焊缝深度、焊接坡口形状等。
这些参数的选择需要根据具体的应用需求和焊接材料的特性来确定。
总之,激光焊接的工作原理是通过高能量激光束将焊接材料加热至熔化或半熔化状态,并在加压的作用下将焊接件连接起来。
主要的工艺参数包括激光功率、光束模式、焊接速度、焦距和气氛环境等,通过合理选择和调整这些参数,可以实现高质量、高效率的焊接过程。
【纯干货】激光焊接的工作原理及其主要工艺参数
【纯干货】激光焊接的工作原理及其主要工艺参数阅读引语焊接技术主要应用在金属母材热加工上,常用的有电弧焊,电阻焊,钎焊,电子束焊,激光焊等多种,本文详细介绍了激光焊接的工作原理与工艺参数,还讨论了激光焊接技术在现代工业中的应用,并与其他焊接方法进行对比。
研究表明激光焊接技术将逐步得到广泛应用。
1. 引言目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。
电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法,它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。
但上述各种焊接方法都有各自的缺点,比如空间限制,对于精细器件不易操作等,而激光焊接不但不具有上述缺点,而且能进行精确的能量控制,可以实现精密微型器件的焊接。
并且它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。
激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下,诱导高能态的原子向低能态跃迁,并同时发射出相同能量的光子。
激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。
激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接,这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。
激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究,从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用,经历了近半个世纪的发展。
由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点,近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段,越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。
虽然与传统的焊接方法相比,激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题,但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。
2. 激光焊接原理2.1激光产生的基本原理和方法光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。
微观粒子都具有一套特定的能级,任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态,物质与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。
激光焊接参数
激光焊接参数1 激光焊接技术简介激光焊接是一种先进的焊接技术,它利用激光发出的特定波长的脉冲光束,通过聚焦,将聚焦点加热到达到融合金属材料的温度,达到焊接效果,从而实现金属材料的焊接。
它采用较少的消耗能量和温度,具有精雕细琢的加工精度,加工质量高,非常有效率,因此受到各个制造行业的广泛应用。
2 激光焊接参数1. 激光源:激光焊接工艺的关键部件是激光源,由激光发生和调制器组成。
激光源的特性主要取决于激光发生器和调制器。
激光源可以根据焊接工艺来选择合适的激光波长和发射功率,一般情况下,常见的激光源可以采用激光束激发的Nd:YVO4和Ni + Yb:YW.2. 波长:由于不同的材料具有不同的吸收能力,在激光焊接工艺中,采用的波长应根据不同的材料来调节。
选择恰当的波长不仅有利于提高焊接质量,还有利于提高材料的热固性和机械性能。
3. 光斑尺寸:光斑尺寸(焦斑半径)可以根据材料的性能特点和加工过程要求来选择,焦斑半径将与加工工艺要求协调。
有足够大的尺寸,激光能量可以更好地分布在装配结构的表面,实现强大的焊接质量和降低射频焊接变形。
4. 激光功率:激光输出功率是激光料件表面的加热量,可根据具体工艺要求来调节,一般激光功率调节的范围从几瓦到数十瓦不等。
5. 激光束偏差:机械设计的要求,必须使焦距及聚焦光斑的位置稳定无偏差,除了在固定焦距下调整激光聚焦外,还可以调整激光束偏转来达到调节焦距的目的。
3 总结激光焊接是一种先进而高效的焊接技术,对激光焊接工艺参数有较高要求,包括激光源、波长、光斑尺寸、激光功率和激光束偏差等,这些参数可以根据具体工艺来控制,从而达到更高的质量要求的焊接效果。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数
激光焊接是一种高精度的焊接技术,工艺参数的设置对焊接质量和效率有着重要影响。
以下是一些常见的激光焊接工艺参数:
激光功率:激光功率是指激光束所携带的能量,通常以瓦特(W)为单位。
激光功率的选择取决于焊接材料的类型和厚度,以及所需的焊接速度和深度。
激光束直径:激光束直径是指焦点处激光束的直径,通常以毫米((mm)为单位。
较小直径的激光束可以提高焊接的精度和焊缝质量。
脉冲频率:脉冲频率是指激光发射的脉冲数目,通常以赫兹((Hz)为单位。
控制脉冲频率可以影响焊接速度和焊缝的熔深。
激光束扫描速度:激光束扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度,通常以毫米/秒(mm/s)为单位。
较高的扫描速度可以提高焊接效率,但可能会影响焊缝质量。
焊缝形状和尺寸:焊接过程中焊缝的形状和尺寸需要根据具体的焊接要求进行设计和控制,包括焊缝的宽度、深度和形状等参数。
激光束聚焦方式:激光束聚焦方式包括准直焦点和聚焦焦点两种,选择适当的焦点可以控制焊接深度和焊缝质量。
这些工艺参数的设置需要根据具体的焊接材料、要求和设备性能进行优化调整,以实现理想的焊接效果。
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一.激光焊接机设备性能特点 :
具体如下:
1)能量负反馈控制 能量负反馈控制就是
把想要输出的激光能量波形与实际输出的
能量波形实时进行比较以确定泵浦灯投入能量大小,进而控制输出能量的方法。
通过能量负 反馈控制技术,可以将激光输出能量精确控制在 3%范 围以内,同时解决了以下几个导致激光输出能量大范围波动的问题:
1-1)市电的波动影响激光输出能量的波动 1-2)氙灯每次放电的差异性
1-3)氙灯老化导致输出激光能量的减小
1-4)水流量的变化、水温的变化等因素导致激光输出能量的波动。
为了维持稳定良好的加工状态,减少产品不良率,就要求激光能量及其波形具有良好的重复性,而能量负反馈控制正是解决这一问题的有效手段。
任意波形设定在加工生产中,对于铜、铝、金、不锈钢等材料因其对 1064nm 波长激光表面反射率高,导致加工过程中存在加工强度不够、焊接表面 不美观等问题;对于高碳刚等材料,由于急冷急热导致加工中出现热裂纹、冷裂纹等问题。
对于上述问题,通过设置激光脉冲的能量波 形来控制在焊接过程中激光能量的变化,利用这 种方式来解决上述问题,使加工的产品达到最佳 焊接效果。
我公司波形设定可以设置 20 个拐点,
2)光纤传输
我公司激光焊接采用光纤传输激光,与硬光路激光焊接机相比焊接光斑更为均匀,激 光头安装灵活、方便、加工自由度比较高,同时我公司激光焊接机能进行多光纤分时或分光传输,对多光路多工位加工提供了很好的加工平台。
3)半导体红外线操作
我公司设备可配备红外线系统,易于激光加工时的调整定位,提高了精密加工中定位的准确性,从而提高了加工速度,降低了操作工人的疲劳程度,提高产品的成品率。
4)数字控制屏:我公司激光焊接机采用控制屏来操作,易于操作、反应快捷。
操作界面友好、简单易懂。
同时我公司控制盒配备专用数据线连接控制盒和主机,操作者可以远距离操作焊接机。
二、激光焊接加工系统
1、激光焊接加工系统主要由两部分组成:激光焊接机系统(激光电源、光纤传输系统、激光器、光学系统、控制系统、数控激光加工头浮动系统、内循环冷却系统、红光指示系统、外循环制冷系统等)和专用工作台(机床、专用夹具、控制系统等)
2、激光焊接系统
,反由于多种金属反射率都大于80%,因此需要的单脉冲焊接能量较高(单光束10-15 焦耳)射率很高,因此,针对产品特性,我公司采用型号为:FSZ-898-400W-A型激光焊接机双光束焊接系统。
2.1.激光焊接系统参数
本机型采用高效金属反射腔,6KW 双脉冲氙灯激励。
可任意设定输出波形,最多存贮32
2.2主体机架采用优质钢焊接而成,外观喷涂电脑灰色,采用优质Q235A 钢板做封板,台面平面度达0.06mm;
2.3采用工业P C 机控制,能满产品阵列点、直线轨迹焊接,焊接程序可以修改,可设定操作与修改权限;
2.4 激光头可升降调节焦距
2.5焊接轨迹采用C NC 编程输入,焊接过程自动化
2.6标配显示器
3、工作台操作程:
3.1 调整好激光头的角度、高度和位置
3.2 用C NC 编程输入焊接点阵轨迹,使设置点满足所有焊接要求,触发激光焊接开关,然后
PC 机控制激光出射头沿着焊接路径进行焊接,直至焊接完成
3.3. 工件上下料和机器操作由若干人完成,其中一人负责操作机器,装卸工件视实际情况安排
人员数量
3.4 焊接速度单台激光焊接机的焊接效率:
F=W/E=240/30=8 f:激光焊接机每秒钟工作次数
W:激光焊接机平均输出功率,240 瓦为300 瓦乘以80%
E:单脉冲焊接需要能量
如:焊接点之间距离为50mm,因此一台主机每分钟焊接长度L为:L=5 * 8 * 60=2.4m
整套系统每分钟可约焊接2.8 米
三、运行成本
1、耗材激光机耗材为氙灯、去离子水、过滤器滤芯,具体消耗如下:
a、机器使用长时间后,激光击发次数达到300 万次以上时需要更换氙灯,
每次2支,2×350.00 元=700 元
b、纯净水每次更换周期为一月,每台冷水机每次更换需要2桶(18L/桶)
2×20.00 元=40.00 元
c、过滤器滤芯每二个月更换一次,每次更换一个,一台焊接机共计需要1个过滤器滤芯。
2×60.00 元=120.00 元
2、耗电
a、激光焊接机耗电约9×1=9 度/小时
b、冷水机耗电量约1.4×2=2.8 度/小时
c、工作台耗电量约2度/小时整套系统每小时的耗电为12.8KW
四、焊接系统报价
价格说明:
1、本价格含税(含增值税17%)
2、价格包含设备到达工厂前所有的运费、保险;
3、付款方式:签订合同付30%,发货之前付65%,使用三个月后付清5%余款。
4、交货日期:收到订金后50 天内交货。
五.所用进口元件:
激光棒:美国二陸公司
光纤:日本三菱(有蓝宝石保护层) IGBT:
德国I X Y S
功率二极管:德国I XYS 功率
FE T:德国I X YS
储能电容:日本日立
吸收电容:美国C DE
快门电机:日本新电源高速
CPU:日本日立
显示高速处理器:日本日立
光电转换器:日本滨松光电子
精密继电器:日本欧姆龙
高速驱动模块:日本三菱
电流传感器:日本欧姆龙
急停开关:日本欧姆龙
温度传感器:英国R S 流
量传感器:英国R S
碟形弹簧垫圈:德国B AUE R
多圈电位器:日本TOCOS
所有I C:全部进口日本、德国、美国等国家。
六、售后服务承诺
1、售前服务
在双方签订买卖合同后,根据客户的具体要求,我公司免费为用户提供3-5 天的系统培训(包
括激光焊接的原理和实际操作程序),然后再进行安装,调试后的现场培训。
最终让负责激光焊接设备或是相关的技术人员,完全掌握了我公司激光焊接设备技术特点、操作程序、保养常识后,我们的培训人员才能放心的撤离。
具体内容如下:
1.1 激光原理及激光焊接机介绍。
1.2 激光焊接设备系统组件。
1.3 激光焊接机的操作程序及光学器件的保养。
1.4 常见故障的处理。
1.5 由客户对已调试好的设备进行验收,合格通过后交给客户使用和日常维护。
2、售后服务
1)免费保修期。
1-1)我公司的所有设备免费安装调试(包括客户因为工厂迁移后的安装调试)。
1-2)免费保修期为一年。
1-3)免费保修期内,免费安排技术人员上门巡访和设备检查。
1-4)客户服务响应时间至接到通知起12 小时内,公司售后服务人员到达现场。
1-5)在免费保修期间,如供水、供电异常或技术人员违规操作造成的设备部件损坏由用户承担。
1-6)公司承担免费保修期间一切配件费用及相关技术人员的所有开销。
3、终身售后服务
1)用户除享有机器的一年保修期外,还享受机器的终身维修服务。
2)过一年保修期后,设备损坏并更换的器件按成本费收取。
3)用户终身享有免费的软件升级和相关的技术支持。