光束焦斑光束斑點大小是激光焊接的重要變量之一,因為它決定功率密度。但對高功率激光來說,對它的測量是一個難題,盡管已經(jīng)有很多間接測量技術(shù)。
光束焦點衍射極限光斑尺寸可以根據(jù)光衍射理論計算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實際光斑要比計算值偏大。實測方法是等溫度輪廓法,即用厚紙燒焦和穿孔直徑。這種方法要通過測量實踐,掌握好激光功率大小和光束作用的時間。
焊接時通常采用聚焦方式會聚激光,一般選用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透鏡。聚焦光斑大小與焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距長短也影響焦深,即焦深隨著焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必須保持透鏡與工件的間距,且熔深也不大。而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝,如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等存在兩個主要問題:即熱處理后變形較大和不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從而影響齒輪的使用壽命。由于受焊接過程中產(chǎn)生的飛濺物和激光模式的影響,實際焊接使用的焦深多為焦距126mm(5”)。當(dāng)接縫較大或需要通過加大光斑尺寸來增加焊縫時,可選擇254mm(10”)焦距的透鏡,在此情況下,為了達到深熔小孔效應(yīng),需要更高的激光輸出功率(功率密度)。
當(dāng)激光功率超過2kW時,特別是對于10.6μm的CO2激光束,由于采用特殊光學(xué)材料構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng),為了避免聚焦透鏡遭光學(xué)破壞的危險,經(jīng)常選用反射聚焦方法,一般采用拋光銅鏡作反射鏡。由于能有效冷卻,它常被推薦用于高功率激光束聚焦
為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應(yīng)用焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進行復(fù)合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施,如激光填絲焊(可細分為冷絲焊和熱絲焊)、外加磁場輔助增強激光焊、保護氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。(1)功率密度。 功率密度是激光加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度,在微秒時間范圍內(nèi),表層即可加熱至沸點,產(chǎn)生大量汽化。因此,高功率密度對于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度,表層溫度達到沸點需要經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層達到熔點,易形成良好的熔融焊接。控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。因此,在傳導(dǎo)型激光焊接中,功率密度在范圍在10^4~10^6W/CM^2。(2)激光脈沖波形。 激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題,尤其對于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強度激光束射至材料表面,金屬表面將會有60~98%的激光能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個激光脈沖作用期間內(nèi),金屬反射率的變化很大。(3)激光脈沖寬度。 脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一,它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設(shè)備造價及體積的關(guān)鍵參數(shù)。(4)離焦量對焊接質(zhì)量的影響
激光清洗裝備及行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)原理;脈沖激光器發(fā)生高能脈沖激光,并通過光纖傳導(dǎo),由單軸或雙軸掃描振鏡反射后照射到工件表面的污垢層,對工件表面的銹、油漆、油污、氧化皮、鍍層等附著層產(chǎn)生汽化、光剝離、光分解、光振動后實現(xiàn)清洗的目的。在操作該產(chǎn)品時要確保全程配戴激光安全防護眼鏡。激光切割處于其焦點處的工件受到高功率密度的激光光斑照射,會產(chǎn)生10000°C以上的局部高溫,使工件瞬間汽化,再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走,從而將工件切穿成一個很小的孔,隨著數(shù)控機床的移動,無數(shù)個小孔連接起來就成了要切的外形。激光安全防護眼鏡具有激光波長防護選擇性,故請用戶選擇符合該產(chǎn)品 激光輸出波段的激光安全防護眼鏡.激光清洗機通電狀態(tài)下,禁止將激光輸出頭朝向有人的方位,禁止激光輸出頭照射高反