激光焊機的冷水機的原理在激光(鐳射)系統 激光焊接機中的激光發生源、光束控制器和電控柜都可能需要額外冷卻。后者激光動車密度高(106~107W/cm2),工件吸收激光后迅速熔化乃至氣化,熔化的金屬在蒸汽壓力作用下形成小孔激光束可直照孔底,使小孔不斷延伸,直至小孔內的蒸氣壓力與液體金屬的表面張力和重力平衡為止。
深熔焊過程產生的金屬蒸氣和保護氣體,在激光作用下發生電離,從而在小孔內部和上方形成等離子體。海內一般的激光焊接機器體積龐大粗笨,激光總成一般做成固定式,難以移動,不適合對大型的難以移動的模具進行修補工作。假如金屬在沒有完全回填匙孔的情況下凝固,就會在焊點表面形成下塌。這種焊接模式熔深淺,深寬比較小。部門設備可能要求±0.5K, 另外部門設備對凍水電導率,耐侵蝕等有一定的要求。對于激光系統中的特殊應用,都能專門設計產業冷水機以知足不同的要求。
激光焊點表面存在金屬堆積,焊點中央則呈現不同程度的下塌,這主要是因為金屬來不及回填產生的。這種焊接模式熔深大,深寬比也大。對凍水溫度要求通常在15-22℃之間,對凍水精度要求通常為±1K 或±2K。
激光焊機的結構模式一般分為封鎖式和開放式,這兩種結構各有優缺點。但開放式的機構也存在良多的結構方式,而且實在用性也差別較大。通常可輔加側吹氣驅除或削弱等離子體。并影響光束的聚焦效果、對焊接不利。小孔跟著激光束沿焊接方向移動時,小孔前方熔化的金屬繞過小孔流向后方,凝固后形成焊縫。等離子體對激光有吸收、折射和散射作用,因此一般來說熔池上方的等離子體會削弱到達工件的激光能量。小孔的形成和等離子體效應,使焊接過程中伴跟著具有特征的聲、光和電荷產生,研究它們與焊接規范及焊縫質量之間的關系,和利用這些特征信號對激光焊接過程及 激光焊接機質量進行監控,具有十分重要的理論意義和實用價值。
考慮到焊接時剩余的輻射激光能量小,焊煙在透風效果好的地方對人傷害較少,因此也泛起開放式的激光焊機。在機械制造領域,除了那些菲薄單薄零件之外,一般應選用深館焊。
機械使用編纂
激光焊機焊接有兩種基本模式:熱導焊和深熔焊,前者所用激光功率密度較低(105~106W/cm2),工件吸收激光后,僅達到表面熔化,然后依賴熱傳導向工件內部傳遞熱量形成熔池。按照同普的多年經驗,模具修補用的焊機都要求必需體積輕盈多變,能等閑地移動,適合不同模具修補的需要。激光系統中通常在啟動時對水溫有一定要求,這樣就需要在水回路中增加電加熱。封鎖式是設計成一個可開合的封鎖箱的結構,激光工作的時候都必需在箱中進行,封鎖式的焊機設有焊煙吸附過濾系統,因此,在焊接過程中的剩余輻射能量和金屬焊煙都能屏蔽掉, 大限度地保護操縱者的健康;但因為封鎖式的焊機的所有操縱都必需在一個封鎖工作箱中進行,而且結構固定,這樣就限制了工件的大小,因此,這種焊機不適合進行大型模具的修復焊接。在部門系統中的光束控制器會要求獨立冷卻回路。
激光焊機焊接技術是一種高新技術,因為其獨占的特點,特別適合在傳感器密封焊中使用,國外很多出產傳感器的廠家均利用激光焊接工藝出產傳感器,而海內采用此工藝的廠家未幾,主要是一些出產軍用傳感器產品的廠家和部門科研機構在采用此種工藝,且采用國外激光焊接機的較多。海內激光焊接機在機能上已 激光焊接機和國外產品相差不遠,完全可以勝任海內出產傳感器的工藝要求,但價格是國外同類產品的1/3-1/5。當激光休止作用時,金屬不再蒸發,反沖力消失,堆積的金屬在重力的作用下重填匙孔,同時液態金屬冷卻凝固。當激光功率達到一定值時,熔池中的液態金屬急劇蒸發形成匙孔,并產生一個反沖力,把液態金屬推向熔池的邊沿,堆積在焊點附近。
因為經聚焦后的激光束光斑小(0.1~0.3mm),功率密度高,比電弧焊(5×102~104W/cm2)高幾個數目級,因而激光焊接具有傳統焊接方法無法相比的明顯長處:加熱范圍小,焊縫和熱影響區窄,接頭機能優良;殘余應力和焊接變形小,可以實現高精度焊接;可對高熔點、高熱導率,熱敏感材料及非金屬進行焊接;焊接速度快,出產率高;具有高度柔性,易于實現自動化。