TA的每日心情 | 开心 2019-11-20 15:00 |
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什么是激光焊接?
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与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:$ {$ V) ~' L4 L9 d$ x: T# b
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1、速度快、深度大、变形小。; W- X6 C5 T' w! v/ v4 N% Y4 S
1 `+ ?+ c2 B1 w/ f+ J- I 2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。, |$ F( ~7 j0 ]3 G w% Y0 Y$ E
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3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。
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1 l* N+ ?# z& y# k" m0 m$ v 4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。
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5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
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6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远间隔焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
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! Y% o0 i6 i% K. H! {3 C 7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。/ A$ g2 J+ w- j; q2 { u+ M
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激光焊接的工艺参数8 @3 r5 j6 G. ^5 A- a/ n. c
# k) s1 w4 l( r& Q4 j) P" r7 ` (1)功率密度
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# X g# k4 X9 o4 U% k 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、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,功率密度在范围在104~106W/cm2。
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(2)激光脉冲波形4 o+ ^' I+ _1 x# m+ N6 v
8 J" Y" S% Z0 t$ x8 f0 ~ 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。8 u. F% j4 G) n( O2 s6 M5 Z$ G
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(3)激光脉冲宽度6 [4 m( X& u# w2 Y+ h/ q9 r
) O4 ~; |7 M! |3 g* X3 g# J 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。
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% k% Z* G! [7 A8 v) m% Q (4)离焦量对焊接质量的影响
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$ i) r8 ^. j* ]9 j 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,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,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。6 T* Z+ J- g2 T3 n. R8 |9 P4 ~
! e; \7 A7 d2 K0 ^7 w应用范围还是比较广的,切割,焊接,打标,激光溶覆等等。大的设备可以切割钢板,精密的设备可以切割晶圆,晶圆打标等等,现在很多工厂还在把自动化加入了激光设备里面,实现全自动的工业加工模式,对产能,效率都有很大的提升。
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