激光焊接工藝特點(diǎn)及其影響因素

　　

　　l、激光的投入能量密度。調(diào)整激光照射能量密度的方法主要有：

　　

　　A、調(diào)整激光輸出能量（調(diào)整激發(fā)電壓）

　　

　　B、調(diào)整光斑大小（調(diào)節(jié)出射焦距）

　　

　　C、改變光斑中的能量分布（改變光纖類型：峰形輸出型——GI型光纖、梯          形輸出型——SI型光纖）

　　

　　D、改變出射脈沖的寬度和波形

　　

　　2、材料反射率

　　

　　大多數(shù)金屬在激光開(kāi)始照射時(shí)，會(huì)將大部分激光能量反射掉，所以，焊接過(guò)程開(kāi)始的瞬間，要相應(yīng)提高光束的功率。采用脈沖激光縫焊工藝時(shí)，可以通過(guò)接入引弧板來(lái)保證整個(gè)焊接段的品質(zhì)一致性。當(dāng)金屬表面開(kāi)始熔化或汽化后，其反射率迅速降低。

　　

　　影響材料對(duì)激光束吸收的主要因素

　　

　　1、溫度 室溫時(shí)金屬材料兩激光的吸收率一般在20℃以下；當(dāng)金屬溫度達(dá)到烙點(diǎn)產(chǎn)生熔融和氣化后吸收率上升到40~50%；當(dāng)接近沸點(diǎn)時(shí)吸收率可高達(dá)90%。

　　

　　材料的直流電阻率

　　

　　材料對(duì)激光的吸收率與材料的直流電阻率的平方根成正比、與激光波長(zhǎng)的方根成反比關(guān)系。

　　

　　2、激光束的入射角

　　

　　入射角越大，吸收率越小。當(dāng)激光垂直于金屬表面照射時(shí)，金屬對(duì)激光的吸       收率zui大。但通常為了保護(hù)激光出射鏡頭，需要維持一定的入射角。

　　

　　材料的表面狀態(tài)

　　

　　為了低反射率，可在金屬表面涂上薄薄一層金屬粉，但兩者必須是能夠形成   合金的。如銅、金、銀可覆蓋薄銳層，此時(shí)在同樣熔深的情況下，焊接所需的能量大約為原來(lái)銅、金、銀所需的四分一。

　　

　　3、聚焦性和離焦量

　　

　　品質(zhì)優(yōu)良的YAG激光焊接裝置，其聚焦性（光斑大小）是通過(guò)裝置本身的光路同軸精度、輸出光纖和出射頭的成像比等來(lái)保證。以激光出射焦點(diǎn)正好落在工作上面時(shí)的位置為零。離焦量是指焦點(diǎn)離開(kāi)這個(gè)零點(diǎn)的距離量。焦點(diǎn)位置超過(guò)零點(diǎn)位置時(shí)叫負(fù)離焦（焦點(diǎn)深入到工件內(nèi)部），其距離值為負(fù)離焦量。反之，焦點(diǎn)不到零點(diǎn)的距離數(shù)值為正離焦量。要獲得較大的熔深，可將焦點(diǎn)位置選擇在工件內(nèi)部某一位置上，即采用負(fù)離焦量進(jìn)行焊接。

　　

　　4、焊接的穿入深度

　　

　　脈沖激光焊接時(shí)，主要是以傳熱熔化方式進(jìn)行的。激光束本身對(duì)金屬的直接穿入深度是有限的，其主要取決于材料的導(dǎo)溫系數(shù)（導(dǎo)溫系數(shù)大的則穿入深度大），而不是激光器的功率大小。