那些因素影響激光深熔焊接

激光深熔焊接作為激光焊接的兩種基本模式之一（另一為熱傳導(dǎo)焊接），其應(yīng)用越來越廣泛。為了獲得更高的激光深熔焊接效益，本文總結(jié)了此種焊接方式的主要影響因素，包括激光功率密度、焊接速度、焦點(diǎn)位置、保護(hù)氣體、工件接頭裝配間隙、材料本性等各個(gè)方面，助力各家用戶趨利避害，最.大限度利用好激光器及激光設(shè)備。

1激光功率密度

進(jìn)行深熔焊接的前提是聚焦激光光斑，使其擁有足夠高的功率密度，因此激光功率密度對焊縫成形有決定性的影響。激光功率同時(shí)控制著熔透深度與焊接速度。對一定直徑的激光束，當(dāng)增大激光功率時(shí)，熔深加深，焊接速度加快。

對達(dá)到一定焊接熔深的激光功率一般存在臨界值，達(dá)到這個(gè)臨界值時(shí)，熔池劇烈沸騰，超過時(shí)則熔深會(huì)急劇減少。另外，由于金屬蒸氣的作用力，熔池內(nèi)會(huì)形成小孔，而小孔正是深熔焊接實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

焦斑功率密度不僅與激光功率成正比，還與激光束和聚焦光路參數(shù)有關(guān)。

2焊接速度

在深熔焊接進(jìn)行過程中，焊接速度與熔深成反比。在保持激光功率不變的情況下，如提高焊接速度，熱輸入就會(huì)下降，熔深也會(huì)減小。因此，適當(dāng)降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又會(huì)導(dǎo)致材料過度熔化，出現(xiàn)工件焊穿現(xiàn)象。故針對特定激光功率和特定厚度、種類的材料，都有一個(gè)獲得最.大熔深的合適焊接速度范圍。

3焦點(diǎn)位置

深熔焊接時(shí)，為保持足夠的功率密度，焦點(diǎn)位置至關(guān)重要。焦點(diǎn)與工件表面相對位置的變化直接影響焊縫寬度與深度，只有焦點(diǎn)位于工件表面內(nèi)合適的位置，所得焊縫才能形成平行斷面, 并獲得最.大熔深。

4保護(hù)氣體

保護(hù)氣體的作用有兩點(diǎn)：1）排除焊接局部區(qū)域的空氣，保護(hù)工作表面不被氧化；2）抑制高功率激光焊接時(shí)產(chǎn)生等離子云。

5工件接頭間隙

工件拼合間隙，裝配間隙直接與焊接工件的熔深，焊縫寬度有關(guān)。在深熔焊接時(shí)，如接頭間隙超過光斑尺寸，則無法焊接；接頭間隙過小，有時(shí)在工藝上會(huì)產(chǎn)生接板重疊，熔合困難等不良效果；接頭間隙過大，極易焊穿；慢速焊接可彌補(bǔ)一些因間隙過大而帶來的焊縫缺陷，而高速焊接焊縫變窄，對裝配要求更嚴(yán)格。

6材料本性

被焊工件材料對激光的吸收決定了激光焊接的效率，影響材料對激光的吸收率的因素有兩個(gè)方面：1）材料電阻系數(shù)，經(jīng)過對不同材料拋光表面的吸收率測量發(fā)現(xiàn)，材料對激光的吸收率與電阻系數(shù)的平方根成正比，而電阻系數(shù)又隨溫度的變化而變化；2）材料的表面狀態(tài)對光束吸收率有較重要的影響，因而對焊接效果產(chǎn)生明顯作用。

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