用于焊接的主要有两种激光, 即CO2 激光和Nd:YAG激光。CO2 激光和Nd: YAG激光都是肉眼不可见红外光。Nd: YAG激光产生的光束主要是近红外光,波长为1. 06 Lm, 热导体对这种波长的光吸收率较高,对于大部分金属, 它的反射率为20% ~ 30%。只要使用标准的光镜就能使近红外波段的光束聚焦为直径0. 25 mm。CO2 激光的光束为远红外光, 波长为10. 6Lm, 大部分金属对这种光的反射率达到80% ~ 90%,需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0. 75 - 0. 1mm。Nd: YAG激光功率一般能达到4 000~ 6 000W左右, 现在功率已达到10 000W。当今社会,不论男女,大家都越来越注重通过健身来保持身材,逐渐形成了一股健身潮流,对健身器材的需求越来越多,而随着对健身器材的需求增加,其市场也越来越大。而CO2 激光功率却能轻易达到20 000W甚至更大。
造成很多汽化,因而,高功率密度针对原材料除去生产加工,如开洞、激光切割、手工雕刻有益。针对较低功率密度,表面溫度做到熔点必须亲身经历数ms,在表面汽化前,底层做到溶点,易产生优良的熔化电焊焊接。因而,在传输型激光焊接中,功率密度在范畴在10^4~10^6W/CM^2。(2)激光脉冲波型。激光脉冲波型在激光焊接中是一个关键难题,特别是在针对片状电焊焊接至关重要。当高韧性激光束射至原材料表层,金属表层将也有60~98%的激光动能反射面而损害掉,且反射率随环境温度转变。激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频(紫外光、可见光或红外光)的电磁辐射束的一种设备。在一个激光脉冲功效期内内,金属材料反射率的发生变化。
离焦量对焊接质量的影响:激光焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。但做为新型汽车的动力核心部件,锂离子动力电池的焊接部位多、难度大、精度要求也更高,传统的焊接工艺已经完全无法适应于锂离子动力电池加工,而金属激光焊接机凭借着加工又高质量的优点被各大厂商相继购买使用。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
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