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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: J, {2 r. C8 q4 f. W与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:
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4 G" ?* I0 Q& {' L 1、速度快、深度大、变形小。& F2 I5 X6 D6 ~& f; B
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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。
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, v' y' f+ T3 J& S) E2 T 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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- Q& ~. H; M1 X9 p0 H 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。0 W. R' ?- H9 Y9 C) V0 E. R% O3 c
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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。, l4 e/ f1 U9 \0 V# \ r% x8 i: W$ D
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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。
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激光焊接的工艺参数4 q: r0 g+ z; e+ W
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(1)功率密度$ D% Z( j7 i5 X2 r& e+ {. F6 t
5 N2 }7 E }$ e4 i 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# b7 ?. E1 R# P! f
+ Y: o! Z+ H; B: W9 r1 T- a$ U, W 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。. n( \ v. j0 @9 ~! o
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(3)激光脉冲宽度
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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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' B. C5 `# k4 x; f. D (4)离焦量对焊接质量的影响0 @. n) C. |! `) y& g5 A3 i
& T2 }' u4 R& P8 R! F; ^" ]" f9 x- w 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。5 Y8 m5 v& @9 P5 D) b! G" m
2 i3 c. X4 v$ C' Y+ h1 D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。6 q: G! n0 B, U* [+ G3 B3 v8 [& w( ^
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