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解读激光焊接的基础知识

2024-09-20

  ,是一种利用激光束将材料熔化并熔合在一起的熔焊工艺。 这种先进的焊接技术具有许多优点,包括

解读激光焊接的基础知识(图1)

  术语 激光器是如何工作的”代表“受激辐射光放大”。 在激光焊接中,激光充当集中热源,提供熔化接头处材料所需的能量。 激光束在激光谐振器中产生,然后使用一系列镜子或光纤引导到工件上。

  激光束聚焦到工件上,形成具有高能量密度的小光斑。 当激光束与材料相互作用时,它会加热表面,使其熔化并形成熔池。 熔池由混合并熔合在一起的两个工件的熔融材料组成。 当激光束沿着接缝移动时,熔化的材料凝固,形成牢固、永久的粘合。 激光焊接过程中的热流对于焊接质量起着至关重要的作用。 热量从熔池传导到周围材料,从而产生温度梯度。 温度随着距熔池距离的增加而降低。 热影响区 (HAZ) 是邻近焊池的区域,经历热循环但不熔化。 热影响区材料的性能可能会因热循环而发生变化,从而影响焊接接头的整体性能。

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解读激光焊接的基础知识(图2)

  激光焊接根据操作方式主要分为四类:传导方式、小孔焊接、激光钎焊和冲击焊接。

  传导模式焊接: 在传导模式焊接中,激光束被材料表面吸收,热量通过材料传导以形成焊缝。 焊缝深度较浅,宽度较宽。 该模式适用于薄壁零件和需要低熔深焊接的应用。

  匙孔模式焊接: 在匙孔模式焊接中,激光束深入材料,形成蒸汽腔或“匙孔”。 小孔壁吸收激光能量,熔化材料并形成焊缝。 小孔充当波导,将激光能量引导到材料中,从而产生深熔深和窄焊缝。

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  激光钎焊: 激光钎焊是一种利用激光作为热源来熔化填充金属,从而润湿工件表面并形成接头的过程。 在此过程中工件不会熔化。 它通常用于连接不同的材料并创建具有高美学品质的接头。 该过程需要精确控制激光功率和速度,以确保填充金属的适当润湿和铺展。

  冲击焊: 冲击焊是一种使用一系列激光脉冲进行焊接的工艺。 每个脉冲都会熔化一小部分材料,随后的脉冲与前一个脉冲重叠,形成连续的焊接。 该工艺适用于点焊或在薄材料上进行小而精确的焊接。 它通常用于电子和医疗设备制造,其中精度和最小热输入至关重要。