因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發(fā)成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。按幾何光學理論,當正負離焦平面與焊接平面距離相等時,所對應平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關。
根據(jù)汽車工業(yè)批量大、自動化程度高的特點,激光焊接設備向大功率、多路式方向發(fā)展。在工藝方面美國Sandia國家實驗室與PrattWitney聯(lián)合進行在激光焊接過程中添加粉末金屬和金屬絲的研究,德國不萊梅應用光束技術研究所在使用激光焊接鋁合金車身骨架方面進行了大量的研究,認為在焊縫中添加填充余屬有助于消除熱裂紋,提高焊接速度,解決公差問題,開發(fā)的生產(chǎn)線已在工廠投入生產(chǎn)。
20世紀90年代,我國焊接界把實現(xiàn)焊接過程的機械化、自動化作為戰(zhàn)略目標,已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實施,在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動化,研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術,發(fā)展應用計算機輔助設計與制造;藥芯焊絲由2%增長到20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大,在未來20年內(nèi)會超過實芯焊絲,終將成為焊接中心的主導產(chǎn)品。
激光焊接主機主要產(chǎn)生用來焊接的激光束,由激光發(fā)生器,光路部分,電源,控制系統(tǒng)等主要部分組成,冷卻系統(tǒng)為激光發(fā)生器提供冷卻功能,一般配1-5匹功率的水循環(huán)冷水機,(激光功率大小決定冷水機功率)。
手持激光焊接機可用于鈑金、底盤、水箱及配電箱、廚柜、不銹鋼門窗護欄、五金制品、廣告招牌、工藝品、電池組件、鋼制家具、貨架等領域。在材料方面,激光焊接機可用于焊接相同材料的各種金屬板,如鋁板、鐵板、不銹鋼板和銅板。以及鋁銅、不銹鋼銅等多種材料混合焊接。它涵蓋的領域遠遠超過傳統(tǒng)的焊接方法。
完整的激光焊接設備主要由激光器、光學系統(tǒng)、激光加工機、輻射參數(shù)傳感器、工藝介質(zhì)輸送系統(tǒng)、工藝參數(shù)傳感器、控制系統(tǒng)、準直用He-Ne激光器等組成,由于應用場合不同,加工要求不同,激光焊接設備的八個部分卻不一定一一具備,各個組成部分的功能差別也很大。
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