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激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實(shí)現(xiàn),激光焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接。現(xiàn)如今制造業(yè)面臨加工難題依舊是材料浪費(fèi)和成本增加,再加上市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品美觀性要求,其復(fù)雜性程度也在提高。功率密度小于104~105 W/cm2為熱傳導(dǎo)焊,此時(shí)熔深淺、焊接速度慢;功率密度大于105~107 W/cm2時(shí),金屬表面受熱作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點(diǎn)。
其中熱傳導(dǎo)型激光焊接原理為:激光輻射加熱待加工表面,表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。
用于齒輪焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接機(jī)主要涉及激光深熔焊接。
由光學(xué)震蕩器及放在震蕩器空穴兩端鏡間的介質(zhì)所組成。其中熱傳導(dǎo)型激光焊接原理為:激光輻射加熱待加工表面,表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。介質(zhì)受到激發(fā)至高能量狀態(tài)時(shí),開(kāi)始產(chǎn)生同相位光波且在兩端鏡間來(lái)回反射,形成光電的串結(jié)效應(yīng),將光波放大,并獲得足夠能量而開(kāi)始發(fā)射出激光。激光亦可解釋成將電能、化學(xué)能、熱能、光能或核能等原始能源轉(zhuǎn)換成某些特定光頻(紫外光、可見(jiàn)光或紅外光)的電磁輻射束的一種設(shè)備。轉(zhuǎn)換形態(tài)在某些固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)中很容易進(jìn)行。當(dāng)這些介質(zhì)以原子或分子形態(tài)被激發(fā),便產(chǎn)生相位幾乎相同且近乎單一波長(zhǎng)的光束-激光。由于具同相位及單一波長(zhǎng),差異角均非常小,在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當(dāng)長(zhǎng)。
粉末冶金隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,許多工業(yè)技術(shù)上對(duì)材料特殊要求,應(yīng)用冶鑄方法制造的材料已不能滿(mǎn)足需要。機(jī)箱機(jī)柜行業(yè)指的是通過(guò)鈑金加工設(shè)備加工而成的箱柜,制造機(jī)箱機(jī)柜的廠家選擇使用激光切割設(shè)備,看中的是設(shè)備的穩(wěn)定、快速和精度高。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點(diǎn),在某些領(lǐng)域如汽車(chē)、飛機(jī)、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展,它與其它零件的連接問(wèn)題顯得日益突出,使粉末冶金材料的應(yīng)用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入粉末冶金材料加工領(lǐng)域,為粉末冶金材料的應(yīng)用開(kāi)辟了新的前景,如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊的方法焊接金剛石,由于結(jié)合強(qiáng)度低,熱影響區(qū)寬特別是不能適應(yīng)高溫及強(qiáng)度要求高而引起釬料熔化脫落,采用激光焊接可以提高焊接強(qiáng)度以及耐高溫性能。