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解析如何控制激光焊接质量


解析如何控制激光焊接质量

多企业使用激光焊接机都非常关心:如何使用激光焊接机加工出质量的好工件?东莞华威激光设备是知名的激光设备生产商之一,下面我们来给大家说说如何控制激光焊接的焊接质量。

华威激光总结出几点影响焊接质量的因素:焊接速度、焦点位置、辅助气体、激光输出功率以及工件特性!我们就来逐一给大家分析一下:
1.焊接速度对焊接质量的影响
对给定的激光功率密度和材料,焊接速度符合于一个经验式,只要在通阈值以上,材料的焊接速度与激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高焊接速度。这里所指的功率密度不但与激光输出功率有关,而且与光束质量模式有关。另外,光束聚焦系统的特征,即聚焦后的光斑大小也对激光焊接有很大的影响。
焊接速度与被焊接材料的密度(比重)和厚度成反比。当其他参数保持不变,提高焊接速度的因素是:提高功率(在一定范围内,如100~2 000W);改善光束模式;减小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透镜聚焦);焊接低密度材料。
特别对金属材料而言,在其他工艺变量保持恒定的情况下,激光焊接速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量,这种调节范围在焊接薄金属时显得比厚件稍宽。有时,焊接速度偏慢也会导致排出热融材料烧蚀口表面,使切面很粗糙。
2.焦点位置调整对焊接质量的影响
由于激光功率密度对焊接速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料焊接很有利;但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速焊接薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合焊接厚工件。
在确定使用何种焦长的透镜以后,焦点与工件表面的相对位置对保证焊接质量尤为重要。由于焦点处功率密度高,大多数情况下,焊接时焦点位置刚处在工件表面,或稍微在表面以下。在整个焊接过程中,确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的焊接质量的重要条件。有时,透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这就需要及时调整焦点位置。
当焦点处于较佳位置时,焊缝较小、效率较高,较佳焊速度可获得较佳焊接结果。
在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于焦点下。
3.辅助气体压力对焊接质量的影响
一般情况下,材料焊接都需要使用辅助气体,问题主要牵涉到辅助气体的类型和压力。通常,辅助气体与激光束同轴喷出,保护透镜免受污染并吹走焊接区底部熔渣。对非金属材料和部分金属材料,使用压缩空气或惰性气体,处理融化和蒸发材料,同时抑制焊接区过度燃烧。
对大多数金属激光焊接则使用惰性性气体(只要是氩气)。
在确保辅助气体前提下,气体压力大小是个极为重要的因素。当材料厚度增加或焊接速度较慢时则气体压力宜适当降低。
激光焊接实践表明,当辅助气体为氧气时,它的纯度对切割质量有明显影响。
4.激光输出功率对焊接质量的影响
对连续波输出的激光器来说,激光功率大小和模式好坏都会对焊接发生重要影响。实际操作时,常常设置较大功率以获得较高的切割速度,或用以焊接较厚材料。但光束模式(光束能量在横断面上的分布)有时显得更加重要,而且,当提高输出功率时,模式常随之稍有变差。常可发现,在小于大功率状况下焦点处却获得较高功率密度,并获得较佳焊接质量。在激光器整个有效工作寿命期间,模式并不一致。光学元件的状况、激光工作混合气体细微的变化和流量波动,都会影响模式机构。
东莞市华威激光设备有限公司产销各种激光设备:,,,,,各种,等形成了完整的激光设备系列。

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