激光焊接的工艺参数

　　激光焊接工艺参数功率密度:

　　功率密度是激光加工中最关键的参数之一.采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化.因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割和雕刻有利.对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接.因此,在传导型激光焊接中,功率密度范围在10~10W/cm.

　　激光脉冲波形:

　　激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄板焊接更为重要.当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60%~98%的激光能量因反射而损失掉,且反射率随表面温度而变化.在一个激光脉冲作用期间,金属反射率的变化很大.

　　激光脉冲宽度:

　　脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数.

　　离焦量对焊接质量的影响:

　　激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔.离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀.离焦方式有两种：正离焦与负离焦.焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦.按几何光学理论,当正负离焦量相等时,所对应平面上功率密度近似相同,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.实验表明,激光加热50~200μs时材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光.与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷.当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递.所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦；焊接薄材料时,宜用正离焦.