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激光焊接加工的技术原理是什么？
发布时间:
2022-10-21
来源:
百度
激光焊接加工是一种精密的焊接方法，利用高能量密度的激光束作为热源。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。焊接过程是热传导型的，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导扩散到内部，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，熔化工件，形成特定的熔池。由于其良好的优点，已成功地应用于微型和小型零件的精密焊接中。
激光焊接加工是一种精密的焊接方法，利用高能量密度的激光束作为热源。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。焊接过程是热传导型的，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导扩散到内部，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，熔化工件，形成特定的熔池。由于其良好的优点，已成功地应用于微型和小型零件的精密焊接中。
国内的激光焊接处于世界优先水平，具备激光成型使用超过12平方米的复杂钛部件的技术和能力，正在投入多个国产航空研究项目的原型和产品制造。
激光焊接加工的技术原理是什么?
激光焊接加工可以用连续或脉冲激光束来实现，激光焊接的原理可分为导热焊接和激光深熔焊接。如果功率密度小于104~105W/cm2.则为热传导焊接，在这种情况下，熔体深度低，焊接速度慢。功率密度大于105~107W/cm2时，金属表面受热凹进“洞”，形成焊接速度快、长宽比大的深焊缝。
热传导型激光焊接原理是：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导扩散到内部，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等激光参数，熔化工件，形成特定的熔池。
激光焊接加工用于齿轮焊接和冶金薄板焊接的激光焊机主要包括激光深熔焊接。
激光深熔焊接通常使用连续激光束完成材料连接。冶金物理过程与电子束焊接非常相似。换句话说，能量转换机制是通过小孔结构来实现的。在足够高的功率密度激光照射下，材料蒸发形成小洞。这个充满蒸汽的小洞像黑体一样吸收了几乎所有的入射光束能量，洞内的平衡温度达到约2500 0C，热量从这个高温空腔外墙传递过来，融化了包围这个洞的金属。小洞充满了光束照射的墙体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小洞四壁围绕熔化的金属，液态金属围绕固体材料。(在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积在工件表面，然后通过传递传入内部。)孔壁外的液体流动和壁面张力与孔内连续产生的蒸汽压力相吻合，保持动态平衡。梁继续进入小洞，小洞外的材料连续流动，随着梁的移动，小洞处于流动的稳定状态。小孔和孔壁周围的熔化金属会根据前梁的前进速度向前移动，熔化金属会填满消 除小孔后留下的空隙，凝结形成焊接。这整个过程进行得如此迅速，以至于焊接速度很容易达到每分钟数米。
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