l、激光的投入能量密度。
調整激光照射能量密度的方法主要有:
A、調整激光輸出能量(調整激發(fā)電壓)
B、調整光斑大?。ㄕ{節(jié)出射焦距)
C、改變光斑中的能量分布(改變光纖類型:峰形輸出型——GI型光纖、梯形輸出型——SI型光纖)
D、改變出射脈沖的寬度和波形
2、材料反射率
大多數(shù)金屬在激光開始照射時,會將大部分激光能量反射掉,所以,焊接過程開始的瞬間,要相應提高光束的功率。采用脈沖激光縫焊工藝時,可以通過接入引弧板來保證整個焊接段的品質一致性。當金屬表面開始熔化或汽化后,其反射率迅速降低。
影響材料對激光束吸收的主要因素
1、溫度
室溫時金屬材料兩激光的吸收率一般在20℃以下;當金屬溫度達到烙點產(chǎn)生熔融和氣化后吸收率上升到40~50%;當接近沸點時吸收率可高達90%。
材料的直流電阻率
材料對激光的吸收率與材料的直流電阻率的平方根成正比、與激光波長的方根成反比關系。
2、激光束的入射角
入射角越大,吸收率越小。當激光垂直于金屬表面照射時,金屬對激光的吸 收率最大。但通常為了保護激光出射鏡頭,需要維持一定的入射角。
材料的表面狀態(tài)
為了低反射率,可在金屬表面涂上薄薄一層金屬粉,但兩者必須是能夠形成 合金的。如銅、金、銀可覆蓋薄銳層,此時在同樣熔深的情況下,焊接所需的能量大約為原來銅、金、銀所需的四分一。
3、聚焦性和離焦量
品質優(yōu)良的YAG激光焊接裝置,其聚焦性(光斑大?。┦峭ㄟ^裝置本身的光路同軸精度、輸出光纖和出射頭的成像比等來保證。以激光出射焦點正好落在工作上面時的位置為零。離焦量是指焦點離開這個零點的距離量。焦點位置超過零點位置時叫負離焦(焦點深入到工件內部),其距離值為負離焦量。反之,焦點不到零點的距離數(shù)值為正離焦量。要獲得較大的熔深,可將焦點位置選擇在工件內部某一位置上,即采用負離焦量進行焊接。
4、焊接的穿入深度
脈沖激光焊接時,主要是以傳熱熔化方式進行的。激光束本身對金屬的直接穿入深度是有限的,其主要取決于材料的導溫系數(shù)(導溫系數(shù)大的則穿入深度大),而不是激光器的功率大小。
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