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專(zhuān)注激光焊機制造十余年 138-2321-4462

焊接機激光束與焊絲的相互作用

發(fā)布時(shí)間:2012年07月26日|瀏覽次數:3258|文章分類(lèi):激光設備信息|文章來(lái)源:星鴻藝

2.焊接機激光束與焊絲的相互作用

   當采用填絲焊進(jìn)行焊接時(shí),激光束首先作用在焊絲上,焊絲被激光束加熱熔化,填充接縫間隙。然后在激光束的繼續作用下, 基體金屬熔化、形成小孔。小孔周?chē)慕饘倌軐⑸淙氲募す饽芰繋缀跞课?。當焊件移?dòng)后,小孔移動(dòng),原孔處封閉形式焊縫。如果焊接時(shí)焊絲未能送到光軸和焊縫中心的交匯點(diǎn),由于接縫間隙過(guò)大,激光束的大部分能量將從間隙中透過(guò),僅有一小部分能量被焊縫側壁吸收:焊接過(guò)程中不能形成小孔,焊件不能焊合。激光束與焊絲相互作用的機理比較復雜,部分光束用來(lái)熔化焊絲,部分光束被焊絲反射掉,還有一部分穿透熔融焊絲。Salminen對激光束與焊絲的相互作用進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的試驗研究,并對焊絲反射部分的能量進(jìn)行了測量。試驗中使用Rofin Sinar 6000 CO2激光器,利用熱敏像紙,首先確定了反射光束的方向,然后在反射光路上,距反射點(diǎn)約70mm處,放置一個(gè)黑盒式功率測量計,用來(lái)測量反射光束的功率。試驗結果如圖4-46所示,其中為p功率,f為焦距。

   激光焊絲

4-46  送絲速度與反射率之間的關(guān)系

  結果發(fā)現,反射的激光功率受送絲速度的影響很大。當送絲速度為1.0m/min,反射的激光功率為人射光功率的10%左右,隨著(zhù)送絲速度的提高,反射光的能量增大,當送絲速度提高到10m/min時(shí),反射的激光功率達到人射光功率的一 夂以上。這是因為液態(tài)填充金屬的吸光率比固態(tài)金屬的大,高溫金屬的吸光率比低溫金屬的大。隨著(zhù)送絲速度加快,單位長(cháng)度焊絲吸收的激光功率減少,焊絲溫度降低,焊絲熔化率也下降,因而反射的激光功率增加。

   試驗中還發(fā)現,送絲速度恒定時(shí),隨著(zhù)激光功率的增大,焊絲對光束的反射率減小,其原因也與焊絲的表面溫度有關(guān)。激光功率增大,勢必導致焊絲的表面溫度升高加快,焊絲熔化率提高,吸收的功率大大增加,提高了對激光的吸收率。

   此外,反射率還隨聚焦鏡片的焦距大小變化。送絲速度恒定時(shí),隨著(zhù)焦距增大,反射率隨之增大。這是因為隨著(zhù)焦距增大,聚焦的激光光束的直徑增大,激光的能量密度減小,因而焊絲的溫度下降,焊絲對激光的吸收率降低。

   因此,焊接過(guò)程中為了充分利用激光能量,應盡可能地提髙激光功率,采用短焦距鏡片,在滿(mǎn)足成形的條件下,盡量減小送絲速度。

深圳市星鴻藝激光焊接機生產(chǎn)廠(chǎng)家

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