影響激光焊接效果的重要因素(下篇)
發布時間:2014-09-15 閱覽次數:1601 次
激光焊接機的脈沖頻率、材料吸收率、焊接速度、保護氣體對焊接效果的影響如何?
激光焊接機的脈沖頻率、材料吸收率、焊接速度、保護氣體對焊接效果的影響如何?
1、脈沖頻率 脈沖頻率、光斑尺寸和焊接速度相互匹配,才能達到所需的重疊率。當焊接點達到90%以上的重疊率時基本符合焊縫要求,但是也要根據對加工工件的粗糙度及焊接要求來選擇。對于非密封焊接,焊接速度不變情況下,激光脈沖頻率降低,焊接點之間重疊率就降低,相對焊縫表面會比較粗糙。一般來說,重疊率越大,焊縫越光滑,但焊接速度也相應降低。當激光脈沖頻率超過一定值時,重疊率過大,超過材料的焊接極限,容易焊穿或出現焊渣。
2、 材料吸收率 激光束與材料吸收的相容性取決于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、熱導率等,其中最主要是吸收率。材料吸收率與材料的電阻系數和光潔度都有關系。美國羅切斯特大學研究人員利用高能脈沖激光處理的方法,改變金屬特性,將會大大提高金屬吸收的能力。材料的表面狀態對光束吸收率有較大影響,建議利用采用表面涂層或表面生成氧化膜的方法,對提高材料對光束的吸收很有效。
3、 焊接速度 提高焊接速度會使熔深變淺。所以,一般在焊接薄板或焊接性較好材料時使用高速焊接;厚板、難焊材料速度要降低。焊接速度對熔池和焊縫形狀也有影響。低速下熔池大而寬,且易產生下塌,高速焊接時,焊縫中心強烈流動的液態金屬由于來不及從新分布,便在焊縫兩側凝固,形成不平整焊縫。對于一定激光功率和一定厚度的某特定材料都有一個合適的焊接速度范圍。
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圖3給出了1018鋼焊接速度與熔深的關系。
4、 保護氣體 激光焊接過程使用惰性氣體來保護熔池,一般情況下用氮氣、氬氣、氦氣。氦氣成本最高,但其防氧化效果好,且電離度小,不易形成等離子體。氬氣的防氧化效果也好,但是它易電離,一般如鋁,鈦等活潑性金屬用氬氣做保護氣,而將氬氣和氦氣按一定比例混合使用效果更好。氮氣成本最低,一般用于不銹鋼的焊接。