激光焊接機(jī)的脈沖形狀和功率密度

發(fā)布時(shí)間：2015-10-31 | 來(lái)源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：

    1、脈沖形狀
    激光焊接機(jī)焊接過(guò)程中，由于材料的反射率隨工件表面溫度的變化而變化，所以，脈沖形狀對(duì)材料的反射率有間接影響。激光開(kāi)始作用時(shí)，  由于材料表面為室溫，反射宰很高：隨著溫度的升高，反射宰迅速下降；當(dāng)材料處于熔化狀態(tài)時(shí)，反射率基本穩(wěn)定在某一值；當(dāng)溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，反射率又一次急劇下降。
    對(duì)大多數(shù)金屬來(lái)講，在激光脈沖作用的開(kāi)始時(shí)刻，反射率都較高，因而可采用帶前置尖蜂的光脈沖。前置尖峰有利于對(duì)工件的迅速加熱，可改善材料的吸收性能，提高能量的利用享，尖峰過(guò)后平緩的主脈沖可避免材料的強(qiáng)烈蒸發(fā)，這種形式的脈沖主要適用于低重復(fù)頻率焊接。而對(duì)高重復(fù)頻率的焊縫采講，  由于焊縫是由重疊的焊點(diǎn)組成，光脈沖照射處的溫度高，  因而，宜采用光強(qiáng)基本不變的平頂波。而對(duì)于某些易產(chǎn)生熱裂紋和冷裂紋的材料，則可采用三階段激光脈沖，從而使工件經(jīng)歷預(yù)熱一熔化一保溫的變化過(guò)程，最終可得到滿意的激光焊接機(jī)焊接接頭。

    2、功率密度
    在脈沖激光焊接機(jī)焊接中，要盡量避免焊點(diǎn)金屬的過(guò)量蒸發(fā)與燒穿，的功率密度是十分重要的。
    功率密度  (power density)
    PD=4E/πd2tp
式中  E-激光能量；
    d-光斑直徑；
    tp-脈沖密度。
    激光焊接機(jī)焊接過(guò)程金屬的蒸發(fā)還與材料的性質(zhì)有關(guān)，  即與材料的蒸氣壓有關(guān)，蒸氣壓高的金屬易蒸發(fā)。熔點(diǎn)與沸點(diǎn)相差大的金屬，焊接過(guò)程易控制。大多數(shù)金屬達(dá)到沸點(diǎn)的功率密度范圍約
在105～106W／cm2以上。對(duì)功率密度的調(diào)節(jié)可通過(guò)改變脈沖能量、光斑直徑、脈沖寬度以及激光模式等實(shí)現(xiàn)。

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