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高速激光点焊接的应用

发布日期:2014-05-22 00:00 来源:http://www.kstengxun.com 点击:

自激光器最初用于工业加工以来,发展出了各种各样的脉冲式固体 Nd:YAG激光微焊接策略,包括点焊时根据熔池行为和冷却金相对整形脉冲进行相应的调整 。 调制脉冲(号称“冶金脉冲”)似乎影响熔池对流,并因此而影响类似金属或异金属的混合。焊接周线或外形轮廓时,脉冲激光显示出传统缝焊的原理:采用现代化的脉冲式Nd:YAG激光器提供高达10 kW的在线可控峰值功率,最大脉宽100 ms,脉冲能量100J以上。这些激光参数与空间光束合并和分散光路(如环形光路)或高速光束分配(如检流计)相结合, 形成了全新的焊接策略,其中SHADOW(平滑高精度不连续单脉冲焊接)是本文讨论的主题。 

 

周线焊接的原理 

 

   SHADOWStepless High Accurate and Discrete One Pulse Welding)意指平滑高精度不连续单脉冲焊接,这一技术由Fraunhofer 激光学会[1]创造,是在较长的激光脉冲持续时间(长达100ms的)以内完成的周线焊接。这样的激光辐射通过聚焦光路或光纤而直接射到工件上。直接光束的优点是:有可能在光斑尺寸小于20μ的情况下进行高度精确的微焊接,从而产生精确的、高纵横比(深度/宽度)且几乎没有热影响区(HAZ)的焊缝。缺点是 :周线的焊接深度不一致,因为光束质量在固态激光器脉冲持续时间内会发生变化。允许光斑尺寸大于50μ 的周线可以通过光纤和聚焦光路进行焊接。由于“光纤束”的光束质量持续不变,SHADOW焊接显示出深度和宽度几乎不变的焊缝。 为了进行脉宽达100 ms的周线焊接(例如,可以利用LASAG公司 SLS FLS C激光器),必须根据周线的形状而借助于检流计、CNC或回转轴来实现光束快速运动。周线的长度极限和熔透深度取决于脉宽、脉冲能量和光斑。显然,这种焊接策略仅限应用于很小的几何形状。

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