帶你了解手持激光焊接技術(shù)

隨著手持激光焊接機在工業(yè)領(lǐng)域的流行，人們希望了解更多激光焊接的信息。本文介紹兩種不同的激光焊接模式和對激光焊接效果產(chǎn)生影響的因素。

激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實現(xiàn)，根據(jù)激光焊接的原理可以將其分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。以下是這兩種激光焊接模式的具體介紹。

熱傳導型焊接

熱傳導型焊接的熱量通過熱傳遞向工件內(nèi)部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。這種激光焊接模式只在焊縫表面產(chǎn)生熔化現(xiàn)象，工件內(nèi)部沒有完全熔透，基本不產(chǎn)生汽化現(xiàn)象。焊接后熔深淺、焊接速度慢，多用于低速薄壁金屬材料的焊接。

激光深熔焊接

激光深熔焊接不但完全熔透材料，還使材料汽化，形成大量等離子體。由于熱量較大，熔池前端會出現(xiàn)匙孔現(xiàn)象。深熔焊能夠徹底焊透工件，具有輸入能量大、焊接速度快、深寬比大的特點，是目前使用最廣泛的激光焊接模式。用于齒輪焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接機主要涉及激光深熔焊接。

不同的工藝參數(shù)對激光焊接效果產(chǎn)生不同的影響，這里介紹了對激光焊接效果產(chǎn)生影響的三種因素。

激光功率

激光焊接中存在一個激光能量密度閾值，低于此值，熔深很淺，一旦達到或超過此值，熔深會大幅度提高。只有當工件上的激光功率密度超過閾值（與材料有關(guān)），等離子體才會產(chǎn)生，這標志著穩(wěn)定深熔焊的進行。

如果激光功率低于此閾值，工件僅發(fā)生表面熔化，即焊接以穩(wěn)定熱傳導型進行。而當激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時，深熔焊和傳導焊交替進行，成為不穩(wěn)定焊接過程，導致熔深波動很大。激光深熔焊時，激光功率同時控制熔透深度和焊接速度。一般來說，對一定直徑的激光束，熔深隨著光束功率提高而增加。

焊接速度

焊接速度對熔深影響較大，提高焊接速度會使熔深變淺，但速度過低又會導致材料過度熔化、工件焊穿。所以，對一定激光功率和一定厚度的特定材料應(yīng)該有一個合適的焊接速度范圍，并在其中相應(yīng)速度值時可獲得最大熔深。

保護氣體

激光焊接過程經(jīng)常使用惰性氣體來保護熔池，當某些焊接材料可以不計較表面氧化時也可不考慮保護，但對大多數(shù)應(yīng)用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護，使工件在焊接過程中免受氧化。

氦氣不易電離，可讓激光順利通過，光束能量不受阻礙地直達工件表面。這是激光焊接時使用最有效的保護氣體，但價格比較貴。氬氣比較便宜，密度較大，所以保護效果較好。但它易受高溫金屬等離子體電離，結(jié)果屏蔽了部分光束射向工件，減少了焊接的有效激光功率，也損害焊接速度與熔深。氮氣是最便宜的一種保護氣體，但對某些類型不銹鋼焊接時并不適用。這主要是由于冶金學方面問題，如吸收，有時會在搭接區(qū)產(chǎn)生氣孔。

使用保護氣體的第二個作用是保護激光焊接槍內(nèi)的聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時，由于其噴出物變得非常有力，此時保護透鏡則更為必要。保護氣體的第三個作用是對驅(qū)散高功率激光焊接產(chǎn)生的等離子屏蔽很有效。

由以上信息我們可以了解到，正確設(shè)置激光焊接參數(shù)可以獲得更好的工件焊接質(zhì)量。關(guān)注ACCTEK LASER，了解更多手持激光焊接機的知識。