◆ 對于焊接銅、鋁、金、銀高反射材料時,為了突破高反射率的屏障,可以利用帶有前置尖峰的激光波形。
但這種波形在高重復(fù)率縫焊時不宜采用,容易產(chǎn)生飛濺,形成不規(guī)則的孔洞。
◆ 對于鐵、鎳等黑色金屬,表面反射率低,宜采用矩形波或緩衰減波形。
連續(xù)焊接時的縫焊波形:焊波形就是激光功率隨焊接時間變化的曲線。在材料要求焊接密封時此波形尤為重要。在焊接開始時激光功率緩慢上升,結(jié)束時緩慢下降,在連續(xù)激光器焊接時,結(jié)尾處出現(xiàn)的凹坑,宜采用此波形,減小凹坑程度,以達到焊接效果。
脈沖寬度(針對脈沖激光器):光的脈沖寬度針對YAG固體激光器來說是焊接的重要參數(shù)之一,它決定材料是否熔化,為了保證激光焊接中材料表面不出現(xiàn)強烈氣化,一般假定在脈沖終止時材料表面溫度達到沸點。脈寬越長,焊點直徑越大,相同的工作距離時,熔深越深。
離焦量:光焊接時通常需要一定的離焦量,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:正離焦和負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之負離焦。焊接薄材料時宜采用正離焦,需要較大熔深時宜采用正離焦。
離焦方式:一定的激光功率和焊接速度下,當(dāng)焦點處于最佳焊接位置范圍內(nèi)時,可以獲得最大熔深和好的焊縫形狀。
保護氣體:護氣體的種類、氣體流量及吹氣方式也是影響焊接質(zhì)量的重要焊接工藝參數(shù)之一。
常用的保護氣體有氮氣N2、氬氣Ar、氦氣He以及氬氣和氦氣的混合氣體。通常情況下,焊接碳鋼時宜采用Ar,不銹鋼宜采用N2,鈦合金宜采用He,鋁合金宜采用Ar和He的混合氣體。
氣體流量的大小需根據(jù)實際焊接情況而定。在采用大功率連續(xù)激光器焊接時,通常采用的氣流量較脈沖激光器焊接時的氣流量大。吹氣方式分為側(cè)吹和同軸吹兩種。小功率焊接時可采用同軸吹氣,大功率連續(xù)焊接時建議采用側(cè)吹方式。
保護氣體的作用:
在激光焊接過程中,容易產(chǎn)生等離子體。激光焊接機等離子體對激光有吸收、折射和反射的作用。通常可采用保護氣體驅(qū)除或削弱。
◆ 提高焊縫的冷卻速度。
◆ 降低焊縫表面氧化程度。
◆ 改善焊縫表面形貌。
綜合以上的分析,要在高速連續(xù)的激光焊接過程中,并在合適的范圍內(nèi),保證焊接質(zhì)量,如焊縫成形的可靠性和穩(wěn)定性,確保焊接質(zhì)量。
一方面需采用光束質(zhì)量和激光輸出功率穩(wěn)定性好的激光器和采用高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的光學(xué)元件組成其導(dǎo)光聚焦系統(tǒng),并經(jīng)常維護,防止污染,保持清潔,并適當(dāng)對工件進行預(yù)處理;
另一方面要確保工件的加工精度和裝配精度,并且針對不同的加工材料分別設(shè)定不同的激光加工參數(shù),選擇合適的激光功率、焊接速度、激光波形、離焦量和保護氣體,根據(jù)不同焊接效果優(yōu)化加工參數(shù),提高激光焊接質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。