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（另一為熱傳導焊接），其應用越來越廣泛。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、焦點位置、保護氣體、工件接頭裝配間隙、材料本性等各個方面，助力各家用戶趨利避害，最.大限度利用好激光器及激光設備。

1激光功率密度

進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。激光功率同時控制著熔透深度與焊接速度。對一定直徑的激光束，當增大激光功率時，熔深加深，焊接速度加快。

對達到一定焊接熔深的激光功率一般存在臨界值，達到這個臨界值時，熔池劇烈沸騰，超過時則熔深會急劇減少。另外，由于金屬蒸氣的作用力，熔池內會形成小孔，而小孔正是深熔焊接實現的關鍵。

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有關。

2焊接速度

在深熔焊接進行過程中，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，熱輸入就會下降，熔深也會減小。因此，適當降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又會導致材料過度熔化，出現工件焊穿現象。故針對特定激光功率和特定厚度、種類的材料，都有一個獲得最.大熔深的合適焊接速度范圍。

3焦點位置

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

4保護氣體

保護氣體的作用有兩點：1）排除焊接局部區域的空氣，保護工作表面不被氧化；2）抑制高功率激光焊接時產生等離子云。

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。在深熔焊接時，如接頭間隙超過光斑尺寸，則無法焊接；接頭間隙過小，有時在工藝上會產生接板重疊，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方面：1）材料電阻系數，經過對不同材料拋光表面的吸收率測量發現，材料對激光的吸收率與電阻系數的平方根成正比，而電阻系數又隨溫度的變化而變化；2）材料的表面狀態對光束吸收率有較重要的影響，因而對焊接效果產生明顯作用。

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