TA的每日心情 | 开心 2019-11-20 15:00 |
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什么是激光焊接?
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* }5 U- K/ x3 K5 X与其它传统焊接技术相比,激光焊接的主要优点是:
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1、速度快、深度大、变形小。2 ?/ ?$ p2 [& H! i0 ], s4 I
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2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。) v+ u! V1 T5 D/ ~, c% _8 d0 R
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3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。
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4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。
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& D% v" S2 c( l { 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
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1 v2 j/ h4 p( A; s% J+ y 6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远间隔焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
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7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。
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激光焊接的工艺参数
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(1)功率密度' y* P. o- ]' i" v/ `
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功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。* W4 a# F' L; c! Q9 M" N: n
8 p$ T3 O/ v% _2 }7 G$ _0 H1 t9 ] (2)激光脉冲波形5 c) Y0 ^7 b( J
' D9 _( J3 R% T) C# S 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。) M" O( n% J1 T4 r! ?7 R; p
) R* d6 }4 J4 E% U (3)激光脉冲宽度
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$ U B5 A: {, H: _% m 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
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. b& j7 G0 N* Y& C1 { (4)离焦量对焊接质量的影响) g0 W+ j3 o! Q% {4 v, b8 i& w
- M7 }% ]) \7 S% t* O 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。9 j1 j' E: L( u, I j2 l" r8 K$ V
7 J2 x, W6 \$ b2 {* M应用范围还是比较广的,切割,焊接,打标,激光溶覆等等。大的设备可以切割钢板,精密的设备可以切割晶圆,晶圆打标等等,现在很多工厂还在把自动化加入了激光设备里面,实现全自动的工业加工模式,对产能,效率都有很大的提升。
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