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激光焊接机原理是什么?

发表时间:2018-04-17 17:25:09   浏览量:1589
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 激光是指激光活性物质(工作物质)遭到鼓励,发作辐射,经过光扩大而发作一种单色性好、方向性强、光亮度高的光束。经透射或反射镜聚集后可获得直径小于0.01mm、功率密度高达106~l012W/cm2的能束,可用作焊接、切开及资料外表处理的热源。



激光焊实质上是激光与非通明物质相互效果的进程,微观上是一个量子进程,宏观上则表现为反射、吸取、加热、熔化和汽化等现象。激光焊时,激光照射到被焊接件的外表,与其发作效果,一有些被反射,另一有些进入焊件内部。


激光焊的热效应取决于焊件吸取光束能量的程度,常用吸取率来表征。金属对激光的吸取率,主要与激光波长,金属的性质、温度、外表状况以及激光功率密度等要素有关。


资料的加热:吸取了光子而处于高能级的电子将在与其他电子的碰撞以及与晶格的互相效果中进行能量的传递,光子的能量终究转化为晶格的热振动能,导致资料温度升高,改动资料外表及内部温度。


资料的熔化及汽化:激光加工时,资料吸取的光能向热能的变换是在极短的时刻(约为10-9s)内完成的。在这个时刻内,热能只是局限于资料的激光辐射区,然后经过热传导,热量由高温区传向低温区。


当功率密度大于106W/cm2时,被焊资料会发作急剧的蒸腾。


在接连激光深熔焊接时,因为被焊资料蒸腾,蒸气压力和蒸气反效果力等能克服熔化金属外表张力及液体金属静压力而构成“小孔”。“小孔”类似于“黑洞”,有助于对光束能量的吸取。


壁聚集效应:激光束射入小孔中时,因为激光束聚集后不是平行光束,与孔壁间构成必定的入射角,激光束照射到孔壁上后,经多次反射而达到孔底,终究被完全吸取。


焊缝的构成:随着工件和光束做相对运动,因为被焊资料剧烈蒸腾发作的外表张力使“小孔”前沿的熔化金属沿某一视点得到加快,在“小孔”后边的近外表处构成熔流。“小孔”后方液态金属因为散热的结果,温度敏捷下降,凝结而构成接连的焊缝。

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