激光焊接中熱輸入包絡(luò)曲線
發(fā)布時(shí)間：2014-08-15 | 來(lái)源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：
為了激光焊接熱輸入的試驗(yàn)中得到更精確的數(shù)據(jù)，我們選定激光功率為0.8~1.3kW之間，調(diào)節(jié)焊接速度和離焦量，板厚3mm恰能得到全焊透，得出一系列全焊透條件下的熱輸入。結(jié)果表明，激光功率為1.2kW時(shí)，熱輸入W有一最小值，此時(shí)v=15mm/s，W=0.8kJ/cm，焊縫的深寬比最大。取熱輸入為0.6kJ/cm的進(jìn)一步的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，焊縫熔深隨激光功率而變化，在同樣的熱輸入條件下，焊縫熔深隨激光功率的提高而增加，而縫寬卻幾乎保持不變。因此，對(duì)基于小孔效應(yīng)的焊接方法而言，提高激光功率密度對(duì)增加焊縫熔深的作用要比減小焊接速度的效果明顯。在4mm厚試樣表面掃描焊縫，得出焊縫熔深與熱輸入有若干對(duì)應(yīng)的分散點(diǎn)，焊接熱輸入包絡(luò)曲線，即最小熱輸入的曲線，通過(guò)計(jì)算分析得出包絡(luò)線的數(shù)學(xué)表達(dá)為
H=-0.32+3.6W0.25
式中H——焊縫熔深（mm）;
W——熱輸入（KJ/cm）
關(guān)于激光焊接中熱輸入功率的研究，為激光焊接機(jī)的研究和改良提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，在焊接設(shè)備的發(fā)展上有重大意義。
一個(gè)實(shí)際焊接中所給定的參數(shù)的數(shù)據(jù)落在這個(gè)曲線上都可以認(rèn)為是一種好的參數(shù)狀態(tài)，若選定的數(shù)據(jù)處在包絡(luò)曲線下，則可認(rèn)為這個(gè)焊接系統(tǒng)的能量利用效率較低，這就要分析是否由激光傳輸系統(tǒng)或聚焦系統(tǒng)以及其他方面的因素引起。值得注意的是，在大部分實(shí)際的激光深熔焊中，所選定的數(shù)據(jù)均在包絡(luò)曲線下，但這些焊接參數(shù)仍是可接受的。對(duì)激光深熔焊來(lái)說(shuō)，大功率、高速度可以使激光的有效利用率提高，而且采用較高的激光功率能夠得到更大的穩(wěn)定深熔焊的焦點(diǎn)位置范圍。當(dāng)然，這種激光功率的提高有一定的限度，因?yàn)檫^(guò)高的激光功率使等離子體對(duì)激光的吸收加強(qiáng)，反而會(huì)降低熔深。實(shí)際上，當(dāng)激光功率很小時(shí)，通過(guò)降低焊接速度也可以獲得較大的熱輸入。
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