激光焊接工艺参数解析.docx

《激光焊接工艺参数解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光焊接工艺参数解析.docx（2页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、激光焊接工艺参数解析激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、适应性强等优点而受到航空航天、机械、电子、汽车、造船和核能工程等领域的普遍重视。尤其在汽车生产中，无论是车身组装还是汽车零部件的生产，激光焊接都得到了广泛的应用。据有关资料统计，欧美工业发达国家50%70%的汽车零部件都是用激光加工完成的，其中主要以激光焊接和切割为主,激光焊接在汽车生产中已成为标准工艺。影响激光焊接质量的工艺参数比较多，如功率密度、光束特性、离焦量、焊接速度、激光脉冲波形和辅助吹气等。功率密度功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在几秒或几微秒时间内，可迅速将金属加热至熔点，形成良好的熔融焊接。

2、激光光束的聚焦光斑直径与激光器输出光束的模式密切相关，模式越低，聚焦后的光点越小，焊缝越窄，热影响区越小。Nd：YAG固体激光器的光束模式为TEMOOo激光脉冲波形激光脉冲波形在激光焊接中十分重要（尤其是对薄片焊接）。当高强度激光束射至材料表面时，金属表面将会有60%90%的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度不同而改变。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大，例如正弦波，适用于散热快的工件，飞溅小但熔深浅；方波适用于散热慢的工件，飞溅大但熔深大。通过快速渐升、渐降功率的调整，可使焊件防止激光功率开关瞬间突开、突闭造成的焊缝起始气孔和收尾弧坑裂纹缺陷。离焦量离焦量是指工件表面偏离

3、焦平面的距离。离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。离焦方式有两种：正离焦和负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。当正负离焦量相等时，所对应平面的功率密度近似一样，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验说明，激光加热50-200s时材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸气,并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、气化，使光能向材料更深处传递。所以实际应用中熔深较大时，应采用负离焦，焊接薄材料时宜采用正离焦。焊接速度焊接速度决定了焊接表面质量、熔深、热影响区等。可以通过降低焊接速度或增大焊接电流来改善熔深。通常采用降低焊接速度的方法来改善熔深，以延长设备使用寿命。辅助吹气辅助吹气在高功率激光焊接中是的一道工序。一方面是为了防止金属材料溅射而污染聚焦镜（同轴保护气）；另一方面是为了防止焊接过程中产生的高温等离子体过多集聚，阻挡激光到达材料表面（侧吹气）。辅助气体的种类和吹气量大小对焊接结果有较大影响，不同的吹气方法也会对焊接质量产生一定的影响。国内外在这方面的研究较多。