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激光焊接的机械原理

2020-08-20

激光焊机的冷水机的原理在激光(镭射)系统中的激光发生源、光束控制器和电控柜都可能需要额外冷却。对冻水温度要求通常在15-22℃之间,对冻水精度要求通常为±1K 或±2K。部分设备可能要求±0.5K, 另外部分设备对冻水电导率,耐腐蚀等有一定的要求。激光系统中通常在启动时对水温有一定要求,这样就需要在水回路中增加电加热。在部分系统中的光束控制器会要求独立冷却回路。对于激光系统中的特殊应用,都能专门设计工业冷水机以满足不同的要求。

深熔焊过程产生的金属蒸气和保护气体,在激光作用下发生电离,从而在小孔内部和上方形成等离子体。等离子体对激光有吸收、折射和散射作用,因此一般来说熔池上方的等离子体会削弱到达工件的激光能量。并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅加侧吹气驱除或削弱等离子体。小孔的形成和等离子体效应,使焊接过程中伴随着具有特征的声、光和电荷产生,研究它们与焊接规范及焊缝质量之间的关系,和利用这些特征信号对激光焊接过程及质量进行监控,具有十分重要的理论意义和实用价值。

由于经聚焦后的激光束光斑小(0.1~0.3mm),功率密度高,比电弧焊(5×102~104W/cm2)高几个数量级,因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点:加热范围小,焊缝和热影响区窄,接头性能优良;残余应力和焊接变形小,可以实现高精度焊接;可对高熔点、高热导率,热敏感材料及非金属进行焊接;焊接速度快,生产率高;具有高度柔性,易于实现自动化。

激光焊机焊接技术是一种高新技术,由于其独有的特点,特别适合在传感器密封焊中使用,国外许多生产传感器的厂家均利用激光焊接工艺生产传感器,而国内采用此工艺的厂家不多,主要是一些生产军用传感器产品的厂家和部分科研机构在采用此种工艺,且采用国外激光焊接机的较多。国内激光焊接机在性能上已和国外产品相差不远,完全可以胜任国内生产传感器的工艺要求,但价格是国外同类产品的1/3-1/5。

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