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激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数

激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数
激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数

激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数

一、保护气体。激光焊接机常使用惰性气体来保护熔池,当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护,但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护,使工件在焊接过程中免受氧化。

二、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,等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。激光焊接机熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。

三、激光焊接机焊接速度。焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。

光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧

海镭激光焊接机的详细工作原理

随着科学技术的发展,近年来出现了激光焊接机。那么什么是激光焊接机呢?激光焊接机的特点与优点又有哪些呢? 下图是激光焊接的工作原理: 首先,什么是激光?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106瓦,但仍属于低能量输出。 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束,假如焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,这一效应可用于焊接工艺高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接机的新领域。激光焊接设备的关键是大功率激光器,主要有两大类,一类是固体激光器,又称Nd:YAG 激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm,主要优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省往复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统或远程加工,通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车产业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生均匀为10.6μm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,标准激光功率在

2-5千瓦之间。 与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是: 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。 4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远间隔焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。 但是,激光焊接也存在着一定的局限性: 1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有明显偏移。这是由于激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很轻易造成焊接缺陷。 2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。 激光焊接的工艺参数

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数(精)

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数 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。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2,处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ,并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态上的一致,是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。 2.3.受激吸收 受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子,在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子,并跃迁至高能级E2,这种过程称为受激吸收。自发辐射是不相干的,受激辐射是相干的。 由受激辐射和自发辐射的相干性可知,相干辐射的光子简并度很大。普通光源在红外和可见光波段实际上是非相干光源。如果能够创造这样一种情况:使得腔内某一特定模式的ρ很大,而其他所有模式的都很小,就能够在这一特定模式内形成很高的光子简并度,使相干

激光焊接机操作规程

焊接机的操作规程 注:在开机前先开启电脑,并接通自动工作台及其他运动控制部件的电源,并检查各部件运行是否正常,再进行以下操作: 1 检查设备连线是否完好,接通外部主电源; 2 打开主机柜电源(空气断路器); 3 检查制冷机工作状态{水压表2Kg/cm2 SV设定温度)=25~28 PV (实际温度)=25~28}; 4 制冷机工作正常则右旋钥匙开关,启动主机柜电源; 5 按下激光电源启动键“START"; 6 等待约90S后,当屏幕右边的的所有设备自检项目均显示为“正常” 时 1、注意事项 (1)、警告 请不要让YAG激光照射到皮肤,可能会造成灼伤。 请不要让YAG激光照射到可燃物,可能会造成火灾。 激光加工中或加工刚结束时,请不要马上触摸工件,此时工件可能处于

高温状态。 请牢固连接指定的电线电缆,如使用容量不足的电缆或连接方法不正确, 会引起火灾。 请不要损伤电源电缆,连接线。一旦损伤,会造成触电、短路、起火。 如有损坏,需要修理、更换,请与本公司联系。 机器运行中出现焦臭味、异常声音、异常发热、冒烟等异常现象时,请立 即切断电源,尽快联系本公司。否则会造成触电、火灾。 请保证接地良好,如不接地,在故障和漏电时,可能会造成触电或损坏设备。 设备通电中会产生磁场,易受磁场影响的其他设备请不要接近。

请保持设备电器部分干爽,如果电器部分进水会破坏绝缘,会造成触电和短路,甚至火灾。 当设备使用中请不要覆盖毛毯、布等,这样会影响散热,可能造成发热、起火。 请不要将本设备用于金属加工以外的用途。 请在本设备的使用场所内放置灭火器,以防止火灾。 请定期对本设备进行维护保养。 2、安装要求 1.1本设备必须由经过专业人员培训的人进行操作,操作人员必须熟读 说明书。 1.2请将本设备安装在牢固的水平无倾斜的场所。 设备输入电压为单相AC220V 60 HZ 容量24A以上 或三相AC380V 60 HZ 容量20A以上本设备必须接地。

激光焊接注意事项及接操作方法

一.安全注意事项 该设备属于四类激光产品,能产生漫反射,能引起人身伤害或火灾,在使用本机器之前,请仔细阅读以下安全注意事项,以确保能安全、正确的操作本机器。 1.本机供市电380V,箱内有高压,开机状态下不可触摸机器内部。 2.不准私自拆卸、安装、改造焊接机。 3.把焊接机放在水平和安全的地方。 4.接地,如果不接地,发生异常的时候你可能会触电。 5.不要窥视或触摸激光。 6.在操作过程中请佩戴好防护眼镜、防护手套、长袖夹克、皮革围裙等保护眼 睛和皮肤免受飞溅物的伤害。 7.避免激光直射皮肤。 8.不要触摸正在焊接或者钢焊接完成的工件。 9.只能使用给定的电缆。 10.不可损坏电源线和各种连接线。 11.若机器出现非正常情况,请立即按下急停按钮关机停止使用。 12.戴心脏起搏器的人严禁靠近焊接机,焊接机工作时会产生磁场,可能影响到 起搏器的正常工作而危害患者生命。 13.不要把水泼在焊接机上,水洒在焊接机上可能引起焊接机短路或者起火。 14.焊接机上不可放盛水的容器,水洒在焊接机上可能引起触电或火灾。 15.焊溅物可能点燃易燃品,所以焊接时远离易燃品。 16.为避免火灾,禁止让激光照射易燃材料。 17.除了焊接指定工件,焊接机不能移作他用。 18.为了以防万一,焊接机旁要放置灭火器。 19.焊接机要定期维护和保养,以防止任何潜在的危险。

二.使用注意事项 1.配备具有激光和焊接机的相关知识与经验的担当人员,担当人员不仅要掌握 焊接机的安全锁钥匙和密码,而且要指导操作者如何使用焊接机。 2.建立专用的激光焊接区,同时在焊接区设立“闲杂人员禁止靠近”等相关标 示。 3.把焊接机安装在水平、牢固的地方,不准放在倾斜的地方。 4.请在环境温度为5℃~30℃,湿度不大于35%的环境中使用本焊接机,周围环 境温度不应波动过大。禁止在下列环境中使用本焊接机: 有油污的环境;有震动的环境;有腐蚀的环境;高频噪声的环境; 潮湿的环境;含有高浓度碳、氮、硫的氧化物(CO 2、NO X 、 SO X )的环境。 5.在冬天,如果环境温度降到0℃以下,水箱里的水就会结冰,水箱可能冻破。 所以特别小心在冬天要保证焊接机的环境温度不要低于0℃。如果环境温度降到0℃以下,请先排干水箱里的水,同时可以参考相关章节的介绍。 6.如果环境温度变化剧烈,在YAG激光棒和镜片上会形成水蒸气,这会影响焊 接机的使用。所以,尽可能阻止环境的剧烈变化。如果已经形成水蒸气,那么开机后先预热一会儿再使用机器。 7.如果焊接机的机壳有污点或水,请用干布或潮湿的布擦干。如果污点擦不干 净,可用中性的清洁剂或酒精擦拭干净。不可用汽油或油漆稀释剂擦拭机器。 8.禁止把螺丝或硬币等放在焊接机的内部或外部,这样可能引起短路而损害机 器。 9.请用手轻轻操作按钮,不要用螺丝刀等工具接触按钮。尤其不要用尖锐的东 西接触触摸屏,这样会造成触摸屏的永久性损害。应该用手指或专用的触摸笔操作触摸屏。 10.按钮和开关不要连续操作,保证每次只按一次。反复的开关对机器的寿命有 影响。

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摘要: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。 关键词:焊接技术;激光焊接;工作原理;工艺参数。 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。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2,处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ,并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态上的一致,是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,

激光焊接机安全操作规程【完整版】

激光焊接机安全操作规程【完整版】 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 激光焊接是众多激光技术中的一种非常成熟的应用。它把能量密度很高的激光束照射到两部分材料上,使局部受热熔化,然后冷却凝固连成一体。 由于激光焊接热影响区小、加热集中迅速、热应力低,因而在机械、电子、电池、航空、仪表等行业,显示出独特的优越性,已成为精密加工行业中一种极具竞争力的加工手段。近年来,许多行业对于激光焊接机的使用越来越频繁,与此同时,由于激光强度高,电离辐射和受激辐射都会对操作者造成严重的伤害;再加上整台激光焊接设备上所配置的激光头多维联动装置和多工位转台,一台激光焊接机的安全风险不可小觑。 在使用过程中,为了确保操作人员的安全,我们在操作激光焊接机的过程中需要掌握一些安全操作规范。下面就为您讲解激光焊接机的安全操作规程有哪些: 1、要认真阅读使用说明书,严格按操作规程运行激光焊接机,以确保设备和人身安全。 2、应检查焊接机各部位是否正常工作 焊接工作进行前,应检查激光焊接机各部位工作是否正常,操作结束后对焊机、工作场地进行检查,消除隐患,保证安全无事故。 3、避免激光照射产生火灾 激光束直接照射或强反射会引起可燃物燃烧,导致火灾,此外激光器中有数千至数万伏高压电,会被电击伤害。因此只允许受过训练的工作人员操作激光焊接机。激光的光路系统,必须用金属进行全封闭,以防直接照射的发生,激光焊的工作台也应进行屏蔽,防止放射光的照射。 4、应避免激光对眼睛的伤害 激光焊接机焊接所用激光的功率密度很大,光束又很细,很容易对人的眼睛、皮肤造成

激光焊接方式的分类

激光焊接方式的分类 激光焊接工艺方法不同可进行如下分类: 1、片与片间的焊接。 包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。 对焊要求对缝质量较高,一般采用自动化焊接或手动焊接。 参考机型: →激光通用焊接机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机:AHL-FW200、AHL-FW400 2、丝与丝的焊接。 包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。 对这种焊接一般不适合自动焊接,采用手动焊接或半自动焊接。 参考机型: →激光通用焊接机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机:AHL-FW200、AHL-FW400 →激光点焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV 3、金属丝与块状元件的焊接。采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接,块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。 参考机型: →激光点焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV 4、不同块的组焊及密封焊。在组件物体上缝上进行密封焊接及组焊,如传感器等 参考机型: →激光通用焊接机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机:AHL-FW200、AHL-FW400 →激光模具烧焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W180III、AHL-W180IV 5、块状物件补焊。采用激光将激光焊丝熔化沉积到基材上。一般适合模具等产品修补。参考机型: →激光模具烧焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W180III、AHL-W180IV →激光点焊机(氙灯泵浦Nd:YAG激光器):AHL-W75、AHL-W90 激光焊接的工艺参数。 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。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。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/CM2。 2、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60~98%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。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。 离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更

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 一、激光焊接的工艺参数:1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。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。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接 一、激光焊接的工艺参数: 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。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。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。 2、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60~98%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。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,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。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。 二、激光焊接工艺方法: 1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。

激光焊接机安全说明

激光修补·焊接机安全说明 1、认真阅读操作说明书,严格按操作规程运转机器,以确保设备和人身安全: 2、激光焊机工作期间,切勿用眼睛正视激光束,也切勿让身体(如手)接触激光束,以免 造成伤害; 3、对设备操作、作业的时候,请穿材料为化纤以外的不易燃烧,皮肤露出少的衣服; 4、操作人员工作时,必须佩戴防护眼镜; 5、激光加工中,由于加工点会产生可见光和紫外线等。这些光线可穿透保护眼镜,在加工 中请不要直视加工点; 6、由于激光加工可能会发生火灾,所以绝对不能再机器的周围放置易燃物品。(石油、润 滑剂、丙酮、废棉纱头等); 7、激光管理区域内,禁止激光相关人员以外的人进入; 8、注意保持环境及设备的清洁,光具座是本机的核心部分维护时必须特别注意; 9、进行维护时,要定期跟换制冷水和操作照明灯; 10、更换制冷水时请使用高纯度离子水(制冷水的电阻率是18MΩ/cm2),更换期间的基准 为一个月一次。冷却水更换步骤如下: ①打开水箱上盖: ②水泵同时从侧面的排水口抽出水箱内的水; ③抽出水后,擦去箱内的污垢、沾液等; ④装进新的制冷水,到水位线为止。 ⑤再盖上水箱上盖。 11、对机器进行检修,一定要断电,且要确定储能电容器上的电荷已经泄放完了,方能进行, 以免造成触电事故; 12、如机器运行过程中,出现异常现象,则需断电(按下急停开关)检查。 13、该设备操作环境要求 ①电压是单相200~220V,容量6KW; ②请在干净的环境中使用; ③操作场所的温度为10~32℃; ④操作场所的湿度为<60%。(请在不结露的场所内使用) 14、设备启动操作如下: ①将控制装置背面的总开关调到On; ②打开水箱的电源后,请确认水温。(开始时水温设置为20~25℃); ③确认急停开关打开,将控制装置的钥匙开关顺时针旋转后,请按下Power On; ④确认画面左上角显示“Turnon”后,请安OK按钮。(画面左上角显示的“Turnon” 变成“Turnoff”后、大约1分钟如果再次响起确认的声音,设备已启动,进入了可操作状态) 15、设备停止操作如下: ①光标停在“turnoff”时、按下OK按钮,请将钥匙开关逆时针旋转; ②然后将水箱电源调至OFF,机器运转停止; ③最后将控制装置背后的总开关调至off。

激光深熔焊接的主要工艺参数

一)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。如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。 2)光束焦斑。光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一,因为它决定功率密度。但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。 光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。 3)材料吸收值。材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、 反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。 影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。 C02激光器的输出波长通常为10.6 ym,陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等非金属对它的吸收率在室温就很高,而金属材料在室温时对它的吸收很差,直到材料一旦熔化乃

YAG激光焊接的特点

YAG激光焊接机的工作原理 激光焊接是激光材料加工用的机器,又常称为激光焊机、镭射焊机,按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动焊接机)、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机,光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。 20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,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、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。 高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。 激光焊接机的种类 激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动激光焊接设备)、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等,专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。https://www.wendangku.net/doc/1a6622812.html,/goods/list_1_2.html 适用于珠宝首饰、电池镍带、集成电路引线、钟表游丝、显像管、电子枪组装、传感器、钨丝、大功率二极管(三极管)、铝合金、笔记本电脑外壳、手机电池、模具、电器配件、滤清器、油嘴、不锈钢制品、高尔夫球头、锌合金工艺品等焊接。 可焊接图形有:点、直线、圆、方形或由AUTOCAD软件绘制的任意平面图形。 激光焊接机的工作原理 激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式,主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。 激光焊接机的种类 激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动激光焊接设备)、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等,专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。https://www.wendangku.net/doc/1a6622812.html,/goods/list_1_2.html 适用于珠宝首饰、电池镍带、集成电路引线、钟表游丝、显像管、电子枪组装、传感器、钨丝、大功率二极管(三极管)、铝合金、笔记本电脑外壳、手机电池、模具、电器配件、滤清器、油嘴、不锈钢制品、高尔夫球头、锌合金工艺品等焊接。

激光焊接工艺参数

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

HZLW系列激光焊接机用户使用说明书

精心整理武汉华中激光产业有限公司 HZL-W系列用户使用说明书 触摸控制脉冲激光电源及工作台系统 版本号:V2.2 2.1【开机】界面 ................................................................................................ 错误!未指定书签。 2.2【编程】界面 ................................................................................................ 错误!未指定书签。 2.2.1基本参数的编程................................................................................. 错误!未指定书签。 2.2.2分段编程............................................................................................. 错误!未指定书签。 2.2.3【开、关机】 ..................................................................................... 错误!未指定书签。 2.2.4【发送】 ............................................................................................. 错误!未指定书签。 2.2.5【清除】 ............................................................................................. 错误!未指定书签。 2.2.6【下页】 ............................................................................................. 错误!未指定书签。 2.3【高级编程】界面 ........................................................................................ 错误!未指定书签。

激光焊接工艺详解

激光焊接工艺详解 随着科学技术的发展,近年来出现了激光焊接。那么什么是激光焊接呢?激光焊接的特点与优点又有哪些呢? 下图是激光焊接的工作原理: 首先,什么是激光?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106瓦,但仍属于低能量输出. 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束,假如焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,这一效应可用于焊接工艺高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。激光焊接设备的关键是大功率激光器,主要有两大类,一类是固体激光器,又称Nd:YAG 激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm,主要优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省往复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统或远程加工,通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车产业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生均匀为10.6μm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,标准激光功率在2-5千瓦之间。 与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是: 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。 4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远间隔焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

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。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。如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,

激光焊接的未来与前景

激光焊接的未来与前景 激光焊接前景 摘要:焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。近几年中国完成的一些标志性工程来看,焊接技术发挥了重要作用。但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制,激光焊接便有了很大的发展空间。激光技术涉及材料学、力学、计算机科学等。研发是一个消耗的过程,其投入要求高,资金回收期较长。单靠企业研发,速度很难跟上,于是有一部分压力转移到国家科研机构。所以产业化需要强大的经济实体后盾和政策支持。 关键词:焊接技术关键制造工艺激光焊接产业化 焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。中国2005年钢产量达到3.49亿吨,成为世界最大的钢材生产与消费国,而焊接结构的用钢量也突破1.3亿吨,相当于美国一年的钢产量,成为世界上空前最大的焊接钢结构制造国。近几年中国完成的一些标志性工程来看,焊接技术发挥了重要作用。例如三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统,包括导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座等,其中马氏体不锈钢转轮直径10.7m 高5.4m 重440t,为世界最大的铸-焊结构转轮。该转轮由上冠、下环和13或15个叶片焊接而成,每个转轮的焊接需要用12t焊丝,耗时4个多月。神舟6号飞船的成功发射与回收,标志着中国航天事业的巨大进步,其中两名航天员活动的返回舱和轨道舱都是铝合金的焊接结构,而焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。由第一重型机械集团为神华公司制造的中国第一个煤直接液化装置的加氢反应器,直径5.5m 长62m 厚337mm 重2060t,为当今世界最大、最重的锻-焊结构加氢反应器,采用国内自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术,每条环焊缝需连续焊接5天。西气东输的管线长4000km,是中国第一条高强钢(X70)大直径长输管线,所用的螺旋钢管和直缝钢管全部是板-焊形式的焊接管。2005年我国造船的总吨位达到1212万吨,占世界造船总量的17%,居于日、韩之后,稳居世界第三位,正向年产2500万吨的世界水平迈进。国内制造的30万吨超级油轮、新型5668标箱集装箱船、15万吨散装货船,以及为世界瞩目的,被称为“中华第一盾”的170舰,都是中国造船界的骄傲,船体是典型的板-焊结构。另外,上海中泸浦大桥是世界最长的全焊钢拱桥;国家大剧院的椭球型穹顶是世界最重的钢结构穹顶;奥林匹克主体育场的鸟巢式钢结构重4万多吨,也是世界之最。这些大型结构都是中国焊接制造的最大、最重、最长、最高、最厚、最新的具有代表性的重要产品。由此可见,焊接在国民经济发展和国防建设中具有非常重要的地位和作用。从“十一五”规划的二十项国家重大技术装备的研制项目可以看出,在百万千瓦级核电机组、超超临界火力发电机组成套设备、高水头超大容量水电机组、大型抽水蓄能机组、30~60万瓦级循环硫化床(CFB)锅炉的成套技术装备、百万吨级大型乙烯成套设备、百万吨级大型对苯二甲酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿综合采掘成套技术与装备中,焊接制造都是关键制造工艺之一。 但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制,激光焊接便有了很大的发展空间。

浅析激光焊接机之深熔焊接工艺

浅析激光焊接机之深熔焊接工艺 激光焊接是一种非接触式、高精度、高效的焊接方式。 激光焊接工艺可分为热传导焊和深熔焊。今天,佛山富兰激光 主要为大家浅析一下深熔焊接工艺。 深熔焊,也可称作为深度穿透焊接。这种工艺不但能完全熔透 材料,还能使材料汽化,形成大量等离子体,由于热量较大,熔池 前端会出现匙孔现象。深熔焊能够彻底焊透工件,且输入能量大、 焊接速度快,是目前使用最广泛的激光焊接模式。 激光深熔焊接过程中,激光聚焦在一起从而在金属上形成极高 的功率密度。激光束聚焦的部位会使所焊接的金属气化,令工件熔 池中出现一个盲孔(即深熔孔)。金属蒸汽压力会挡住周围熔化的金属,使盲孔在焊接过程中始终处于开口状态。激光功率主要在蒸汽 与熔体边界和深熔孔壁处被熔体吸收。聚焦的激光束和深熔孔沿焊 接轨迹持续移动。焊接材料在深熔孔前方熔化,并在后面重新凝固 形成焊缝。 激光深熔焊的特征 1、深宽比高:因为熔融金属围着圆柱形高温蒸气腔体形成并延 伸向工件,焊缝就变得深而窄。 2、热输入小:因为小孔内的温度非常高,熔化过程发生得极快,输入工件热量很低,所以热变形和热影响区很小。 3、致密性高:因为充满高温蒸气的小孔有利于焊接熔池搅拌 和气体逸出,导致生成无气孔的熔透焊缝。焊后高的冷却速度又易 使焊缝组织细微化。所以致密性非常高。 4、焊缝强固:焊接过程无需电极或填充焊丝,熔化区受污染少,使得焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属。 5、控制精确:因为聚焦光点很小,激光输出无“惯性”,可在 高速下急停和重新起始,用数控光束移动技术则可焊接复杂工件, 且定位精确、焊缝美观。 6、非接触式焊接:因为能量来自光子束,与工件无物理接触, 所以没有外力施加工件。还有,磁和空气对激光都无影响。

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