光束焦斑光束斑點(diǎn)大小是激光焊接的重要變量之一,因?yàn)樗鼪Q定功率密度。但對(duì)高功率激光來(lái)說(shuō),對(duì)它的測(cè)量是一個(gè)難題,盡管已經(jīng)有很多間接測(cè)量技術(shù)。
光束焦點(diǎn)衍射極限光斑尺寸可以根據(jù)光衍射理論計(jì)算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實(shí)際光斑要比計(jì)算值偏大。實(shí)測(cè)方法是等溫度輪廓法,即用厚紙燒焦和穿孔直徑。這種方法要通過(guò)測(cè)量實(shí)踐,掌握好激光功率大小和光束作用的時(shí)間。
焊接時(shí)通常采用聚焦方式會(huì)聚激光,一般選用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透鏡。聚焦光斑大小與焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距長(zhǎng)短也影響焦深,即焦深隨著焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必須保持透鏡與工件的間距,且熔深也不大。而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝,如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等存在兩個(gè)主要問(wèn)題:即熱處理后變形較大和不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從而影響齒輪的使用壽命。由于受焊接過(guò)程中產(chǎn)生的飛濺物和激光模式的影響,實(shí)際焊接使用的焦深多為焦距126mm(5”)。當(dāng)接縫較大或需要通過(guò)加大光斑尺寸來(lái)增加焊縫時(shí),可選擇254mm(10”)焦距的透鏡,在此情況下,為了達(dá)到深熔小孔效應(yīng),需要更高的激光輸出功率(功率密度)。
當(dāng)激光功率超過(guò)2kW時(shí),特別是對(duì)于10.6μm的CO2激光束,由于采用特殊光學(xué)材料構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng),為了避免聚焦透鏡遭光學(xué)破壞的危險(xiǎn),經(jīng)常選用反射聚焦方法,一般采用拋光銅鏡作反射鏡。由于能有效冷卻,它常被推薦用于高功率激光束聚焦
為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應(yīng)用焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施,如激光填絲焊(可細(xì)分為冷絲焊和熱絲焊)、外加磁場(chǎng)輔助增強(qiáng)激光焊、保護(hù)氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。(1)功率密度。 功率密度是激光加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度,在微秒時(shí)間范圍內(nèi),表層即可加熱至沸點(diǎn),產(chǎn)生大量汽化。因此,高功率密度對(duì)于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對(duì)于較低功率密度,表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層達(dá)到熔點(diǎn),易形成良好的熔融焊接??刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開(kāi)。因此,在傳導(dǎo)型激光焊接中,功率密度在范圍在10^4~10^6W/CM^2。(2)激光脈沖波形。 激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題,尤其對(duì)于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面,金屬表面將會(huì)有60~98%的激光能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個(gè)激光脈沖作用期間內(nèi),金屬反射率的變化很大。(3)激光脈沖寬度。 脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一,它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。(4)離焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響
激光清洗裝備及行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)原理;脈沖激光器發(fā)生高能脈沖激光,并通過(guò)光纖傳導(dǎo),由單軸或雙軸掃描振鏡反射后照射到工件表面的污垢層,對(duì)工件表面的銹、油漆、油污、氧化皮、鍍層等附著層產(chǎn)生汽化、光剝離、光分解、光振動(dòng)后實(shí)現(xiàn)清洗的目的。在操作該產(chǎn)品時(shí)要確保全程配戴激光安全防護(hù)眼鏡。激光切割處于其焦點(diǎn)處的工件受到高功率密度的激光光斑照射,會(huì)產(chǎn)生10000°C以上的局部高溫,使工件瞬間汽化,再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走,從而將工件切穿成一個(gè)很小的孔,隨著數(shù)控機(jī)床的移動(dòng),無(wú)數(shù)個(gè)小孔連接起來(lái)就成了要切的外形。激光安全防護(hù)眼鏡具有激光波長(zhǎng)防護(hù)選擇性,故請(qǐng)用戶選擇符合該產(chǎn)品 激光輸出波段的激光安全防護(hù)眼鏡.激光清洗機(jī)通電狀態(tài)下,禁止將激光輸出頭朝向有人的方位,禁止激光輸出頭照射高反