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激光焊接機的脉冲形状和功率密度

发布时间:2015-10-31 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


    1、脉冲形状
    激光焊接機焊接过程中,由于材料的反射率随工件表面温度的变化而变化,所以,脉冲形状对材料的反射率有间接影响。激光开始作用时,  由于材料表面为室温,反射宰很高:随着温度的升高,反射宰迅速下降;当材料处于熔化状态时,反射率基本稳定在某一值;当温度达到沸点时,反射率又一次急剧下降。
    对大多数金属来讲,在激光脉冲作用的开始时刻,反射率都较高,因而可采用带前置尖蜂的光脉冲。前置尖峰有利于对工件的迅速加热,可改善材料的吸收性能,提高能量的利用享,尖峰过后平缓的主脉冲可避免材料的强烈蒸发,这种形式的脉冲主要适用于低重复频率焊接。而对高重复频率的焊缝采讲,  由于焊缝是由重叠的焊点组成,光脉冲照射处的温度高,  因而,宜采用光强基本不变的平顶波。而对于某些易产生热裂纹和冷裂纹的材料,则可采用三阶段激光脉冲,从而使工件经历预热一熔化一保温的变化过程,最终可得到满意的激光焊接機焊接接頭。

脉冲激光焊接
    2、功率密度
    在脉冲激光焊接機焊接中,要尽量避免焊点金属的过量蒸发与烧穿,的功率密度是十分重要的。
    功率密度  (power density)
    PD=4E/πd2tp
式中  E-激光能量;
    d-光斑直径;
    tp-脉冲密度。
    激光焊接機焊接过程金属的蒸发还与材料的性质有关,  即与材料的蒸气压有关,蒸气压高的金属易蒸发。熔点与沸点相差大的金属,焊接过程易控制。大多数金属达到沸点的功率密度范围约
在105~106W/cm2以上。對功率密度的調節可通過改變脈沖能量、光斑直徑、脈沖寬度以及激光模式等實現。

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