帶你了解手持激光焊接技術(shù)

隨著手持激光焊接機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的流行，人們希望了解更多激光焊接的信息。本文介紹兩種不同的激光焊接模式和對(duì)激光焊接效果產(chǎn)生影響的因素。

激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實(shí)現(xiàn)，根據(jù)激光焊接的原理可以將其分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接。以下是這兩種激光焊接模式的具體介紹。

熱傳導(dǎo)型焊接

熱傳導(dǎo)型焊接的熱量通過(guò)熱傳遞向工件內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。這種激光焊接模式只在焊縫表面產(chǎn)生熔化現(xiàn)象，工件內(nèi)部沒(méi)有完全熔透，基本不產(chǎn)生汽化現(xiàn)象。焊接后熔深淺、焊接速度慢，多用于低速薄壁金屬材料的焊接。

激光深熔焊接

激光深熔焊接不但完全熔透材料，還使材料汽化，形成大量等離子體。由于熱量較大，熔池前端會(huì)出現(xiàn)匙孔現(xiàn)象。深熔焊能夠徹底焊透工件，具有輸入能量大、焊接速度快、深寬比大的特點(diǎn)，是目前使用最廣泛的激光焊接模式。用于齒輪焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接機(jī)主要涉及激光深熔焊接。

不同的工藝參數(shù)對(duì)激光焊接效果產(chǎn)生不同的影響，這里介紹了對(duì)激光焊接效果產(chǎn)生影響的三種因素。

激光功率

激光焊接中存在一個(gè)激光能量密度閾值，低于此值，熔深很淺，一旦達(dá)到或超過(guò)此值，熔深會(huì)大幅度提高。只有當(dāng)工件上的激光功率密度超過(guò)閾值（與材料有關(guān)），等離子體才會(huì)產(chǎn)生，這標(biāo)志著穩(wěn)定深熔焊的進(jìn)行。

如果激光功率低于此閾值，工件僅發(fā)生表面熔化，即焊接以穩(wěn)定熱傳導(dǎo)型進(jìn)行。而當(dāng)激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時(shí)，深熔焊和傳導(dǎo)焊交替進(jìn)行，成為不穩(wěn)定焊接過(guò)程，導(dǎo)致熔深波動(dòng)很大。激光深熔焊時(shí)，激光功率同時(shí)控制熔透深度和焊接速度。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)一定直徑的激光束，熔深隨著光束功率提高而增加。

焊接速度

焊接速度對(duì)熔深影響較大，提高焊接速度會(huì)使熔深變淺，但速度過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)度熔化、工件焊穿。所以，對(duì)一定激光功率和一定厚度的特定材料應(yīng)該有一個(gè)合適的焊接速度范圍，并在其中相應(yīng)速度值時(shí)可獲得最大熔深。

保護(hù)氣體

激光焊接過(guò)程經(jīng)常使用惰性氣體來(lái)保護(hù)熔池，當(dāng)某些焊接材料可以不計(jì)較表面氧化時(shí)也可不考慮保護(hù)，但對(duì)大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護(hù)，使工件在焊接過(guò)程中免受氧化。

氦氣不易電離，可讓激光順利通過(guò)，光束能量不受阻礙地直達(dá)工件表面。這是激光焊接時(shí)使用最有效的保護(hù)氣體，但價(jià)格比較貴。氬氣比較便宜，密度較大，所以保護(hù)效果較好。但它易受高溫金屬等離子體電離，結(jié)果屏蔽了部分光束射向工件，減少了焊接的有效激光功率，也損害焊接速度與熔深。氮?dú)馐亲畋阋说囊环N保護(hù)氣體，但對(duì)某些類型不銹鋼焊接時(shí)并不適用。這主要是由于冶金學(xué)方面問(wèn)題，如吸收，有時(shí)會(huì)在搭接區(qū)產(chǎn)生氣孔。

使用保護(hù)氣體的第二個(gè)作用是保護(hù)激光焊接槍內(nèi)的聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時(shí)，由于其噴出物變得非常有力，此時(shí)保護(hù)透鏡則更為必要。保護(hù)氣體的第三個(gè)作用是對(duì)驅(qū)散高功率激光焊接產(chǎn)生的等離子屏蔽很有效。

由以上信息我們可以了解到，正確設(shè)置激光焊接參數(shù)可以獲得更好的工件焊接質(zhì)量。關(guān)注ACCTEK LASER，了解更多手持激光焊接機(jī)的知識(shí)。