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高效焊接-激光焊接|沈阳焊接学校解析

来源:沈阳市华龙职业技术学校 | 发布时间:2017/10/30 16:50:24

高效焊接-激光焊接|沈阳焊接学校解析
一、激光基本原理 
1、LASER是什么意思 
  Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅)的英语开头字母 
2、激光产生的原理 
  激光――“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光。 

  为了得到高能量密度、高指向性的激光,必须要有封闭光线的谐振腔,使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡,进而提高光强,同时提高光的方向性。含有钕(ND)的YAG结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为1.064um的近红外光。这种光束在微弱的受激发情况下,也能实现连续发振。YAG晶体是宝石钇铝石榴石的简称,具有优异的光学特性,是最佳的激光发振用结晶体。 


3、激光的主要特长 
a、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的,它是最纯的单色光(波长、频率) 
b、方向性――激光传播时基本不向外扩散。 
c、相干性――激光的位相(波峰和波谷)很有规律,相干性好。 
d、高输出功率――用透镜聚焦激光后,所得到的能量密度是太阳光的几百倍。 
二、YAG激光焊接 
  激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。 
  常用的激光焊接方式有两种:脉冲激光焊和连续激光焊。前者主要用于单点固定连续和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。 
l、激光焊接加工方法的特征 
A、非接触加工,不需对工件加压和进行表面处理。 
B、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。 
C、短时间焊接,既对外界无热影响,又对材料本身的热变形及热影响区小,尤其适合加工高熔点、高硬度、特种材料。 
D、不需要填充金属、不需要真空环境(可在空气中直接进行)、不会像电子束那样在空气中产生X射线的危险。 
E、与接触焊工艺相比.无电极、工具等的磨损消耗。 
F、无加工噪音,对环境无污染。 
G、微小工件也可加工。此外,还可通过透明材料的壁进行焊接。 
H、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。 
I、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。 
J、很容易搭载到自动机、机器人装置上。 
K、对带绝缘层的导体可直接进行焊接,对性能相差较大的异种金属也可焊接。 
2、脉冲激光焊接的机理 
  传热溶化焊接是指当激光束照射到材料的表面上时,材料吸收光能而加热熔化。材料表面层的热以传导方式继续向材料深处传递,直至将两个待焊件的接触面互溶并焊接在一起。 
  深穿入熔化焊接是指当更大功率密度的激光束照射到材料上时,材料被加工熔化以至气化,产生较大的蒸汽压,在蒸汽的压力的作用下,溶化金属被挤在周围使照射处(熔池)呈现出一个凹坑,随着激光束的继续照射,凹坑越来越深,并穿入到另一个工件中。激光停止照射后,被排挤在凹坑周围的溶化金属重新流回到凹坑里,凝固后将工件焊接在一起。 
  沈阳焊接学校了解,这两种激光焊接机理,与功率密度、照射时间、材料性质、焊接方式等因素有关。当功率密度较低、照射时间较长而焊件较薄时,通常以传热溶化机理为主进行。反之,则是以深穿入熔化机理为主进行
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