激光焊接原理当用及最新进展

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  激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体以后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”和“最亮的光”。其亮度为太阳光的100亿倍,它的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但直到1960年激光才被初次成功制作。激光是在有理论准备和生产实践火急需要的背景下应运而生的。它一问世,就得到了异乎一般的飞速发展,激光的发展不仅是使陈旧的光学科学和光学技术得到了重生,而且导致一门新兴产业的呈现。激光可令人们有效地利用前所未有的先进方法和手腕去得到空前的效益和功效,从而促进生产力发展。

  焊接,作为现代重要的加工技术之一,自1882年呈现碳弧焊开始,迄今已历了100多年的发展历程,为了适应工业发展及技术进步的需要,前后产生了埋弧焊、电阻焊、电渣焊及各种气体保护焊等一系列新的焊接方法。进入20世纪60年代后,伴随着焊接新技术和新能源的开发研讨,等离子弧切割与焊接、真空电子束焊接及激光焊接等高能束技术也不断应运用到各工业部分,使焊接技术达到了一个新的程度。特别是近年来,各种尖端工业的发展需求,不断提出了具备特殊特性和功能材料的焊接问题,如高强钢、超高强钢、特种耐热耐腐蚀钢、高强不锈钢、特种合金及金属间化合物、复合材料、难熔金属及异种材料焊接等。激光焊(LaserBeamWelding,LBW)是利用能量密度极高的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,与其他溶化焊相比较独具深宽比高、焊缝宽度小、热影响区小、变形小、焊接速度快、焊缝品质高、无气孔、可精确控制、聚焦光点小、定位精准度高、易实现自动化等长处,在各种加工制功课中受到了高度正视。

  1激光焊的原理

  激光是指激光活性物质(工作物质)受到鼓励,产生辐射,经过光放大而产生一种单色性好、方向性强、光亮度高的光束。经透射或反射镜聚焦后可得到直径小于0.01mm、功率密度高达106~l012W/cm2的能束,可用作焊接、切割及材料表面处理的热源。

  激光焊其实是激光与非透明物质相互作用的过程,微观上是一个量子过程,宏观上则表示为反射、接收、加热、溶化和汽化等现象。激光焊时,激光照射到被焊接件的表面,与其发生作用,一部分被反射,另外一部分进入焊件内部。

  激光焊的热效应取决于焊件接收光束能量的程度,常用接收率来表征。金属对激光的接收率,主要与激光波长,金属的性质、温度、表面状况乃至激光功率密度等因素有关。

  材料的加热:接收了光子而处于高能级的电子将在与其他电子的碰撞乃至与晶格的相互作用中进行能量的传递,光子的能量终究转化为晶格的热振动能,引发材料温度升高,改变材料表面及内部温度。

  材料的溶化及汽化:激光加工时,材料接收的光能向热能的转换是在极短的时间(约为10-9s)内完成的。在这个时间内,热能仅仅限制于材料的激光辐射区,而后经过热传导,热量由高温区传向低温区。

  当功率密度大于106W/cm2时,被焊材料会产生急剧的蒸发。

  在持续激光深熔焊接时,因为被焊材料蒸发,蒸气压力和蒸气反作用力等能战胜溶化金属表面张力及液体金属静压力而产生“小孔”。“小孔”相似于“黑洞”,有助于对光束能量的接收。

  壁聚焦效应:激光束射入小孔中时,因为激光束聚焦后不是平行光束,与孔壁间产生一定的入射角,激光束照射到孔壁上后,经多次反射而达到孔底,终究被完全接收。

  焊缝的产生:伴随着工件和光束做相对运动,因为被焊材料强烈蒸发产生的表面张力使“小孔”前沿的溶化金属沿某一角度得到加快,在“小孔”后面的近表面处产生熔流。“小孔”后方液態金属因为散热的结果,温度快速降低,凝结而产生持续的焊缝。

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大粤激光(DAYUE LASER)品牌简介


大粤激光(DAYUE LASER)是一家专业从事精密激光焊接和高精度激光打标设备的制造商,生产销售精密激光焊接机和高精度激光打标机。

目前研发生产和销售的产品有:激光点焊机,激光焊接机,激光打标机等自动化激光工业设备,包括连续光纤激光焊接机、脉冲激光焊接机、QCW精密激光焊接机、光纤传导激光焊接机、振镜扫描激光焊接机(又分光纤传导型和硬光路型),机器人激光焊接机、四轴联动激光焊接机、能量反馈激光焊接机、三通激光焊接机、电池极耳激光焊接机、直綘对焊激光焊接机、首饰激光点焊机、牙科激光点焊机、桌面式激光点焊机、激光模具烧焊机、吊臂式激光模具烧焊机、悬臂式激光模具烧焊机、光纤激光打标机,CO2激光打标机,紫外激光打标机,绿光激光打标机,飞行在线激光打标机、激光喷码机、MOPA氧化铝激光打标机、自动激光打标系统、龙门式大幅面激光打标系统、1.5米刻度激光打标系统、PLC在线激光打标系统、XY数控视觉定位激光打标系统、在线飞行视觉定位激光打标系统、3D激光打标机、自动对焦激光打标系统、便携式激光打标机、桌面式激光打标机、壹轴激光打标机、三轴手机壳激光打标系统等等。


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