激光焊接机影响焊接质量的要素

 

激光焊接技术目前广泛应用于多个行业，逐渐取代传统焊接方法。激光焊接机在加工工件时具有提高工作功率、减少焊点的优势。它具有小热影响区、不易使薄壁金属变形、快速焊接速度和高精度定位的特点。自熔焊接无需焊丝，焊缝强度高，无污染、无穿孔，并且牢固美观。今天我们将讨论与激光焊接机焊接质量参数相关的因素。下面是小编为大家分享的内容，请一起了解一下：

一、激光脉冲波形

在进行脉冲激光焊接加工时，激光脉冲波形是一个重要的考虑因素。当高强度激光照射工件表面时，金属表面会反射60%~98%的激光能量，反射率会随着表面温度的变化而变化。因此，不同金属的激光反射率和激光利用率是不同的。为了有效地进行焊接，必须使用不同波形的激光，使焊缝处的金属结晶以最佳方式排列，与母材形成共同排列，从而形成高质量的焊缝。

通常情况下，国产焊接机使用廉价的单波形激光电源，因此焊接机的灵活性较低，很难适应各种模具数据的焊接，经常需要返工，这大大浪费了焊接数据的时间，可能导致模具失效。不同金属材料对激光的反射和吸收程度不同，同一束激光对不同金属的焊接效果也不同，这将影响焊接的熔深、焊接速度、结晶速度和硬度。因此，单一的矩形波焊接无法满足不同模具金属焊接的要求。

二、激光光斑直径

激光光斑直径是反映激光器设计功能的一个极其重要的参数，单位为毫米，它决定了激光器的功率密度和加工范围。如果激光器的光学设计合理先进，激光能量将被准确地收集和聚焦，激光光斑的直径可控制在0.2毫米至2毫米的范围内。而激光束的直径能否控制在0.2毫米是对激光发生器严峻考验的一个指标。

中国通常设计的激光器主要是为了降低成本，因此激光设备的加工粗糙，设计不细致。谐振腔中的激光发散严重，导致很难实现精确收集。输出的激光光斑直径根本无法达到标称的0.2毫米，只能达到最小的0.5毫米。然而，由于激光器的发散，输出的激光束无法形成规则圆形光斑，从而导致实际照射面积过大，并使焊缝烧蚀。

也就是说，焊缝的两端会出现不必要的激光束，导致焊缝两端下垂。这种现象会严重影响抛光模具的修复，有时甚至导致模具报废。而通普公司的激光器经过精心设计、严格选材和精密调试，使激光器输出的光斑直径得到精确控制，最小聚焦斑直径可达0.2毫米，并可在0.2毫米至2毫米范围内进行无级调节，达到了世界领先水平。

三、激光脉冲的频率

这是激光在一秒钟内能够产生的脉冲次数，单位为赫兹。就如同敲击金属，频率越高，每个脉冲的冲击力就越小。因此，在激光焊接过程中，我们需要平衡激光的输出能量和频率，以满足焊接速度的需求。在激光修磨工具的应用中，15Hz的频率已经足够满足焊接的要求。然而，频率过高可能会导致激光脉冲的能量过低，从而引发焊接故障。

四、激光脉冲的能量

这是指单个激光脉冲能够产生的最大能量，单位为焦耳。这个参数是激光器的主要特性之一，决定了激光可以产生的最大能量。根据模具校正的应用需求，70焦耳以下的激光能量已经可以满足各种场合的需求。对于一些不需要能量或者根本无法使用的场合，这一点尤为重要。此外，随着激光电源和辐射器体积的增大，使用的功率也在逐渐降低。

除了上述参数外，影响激光焊接机焊接质量的另一个重要参数是焊接数据的相对光吸收率、焊接速度、维修气体等。这些参数直接影响着激光焊接的效果和质量。例如，相对光吸收率决定了激光被材料吸收的程度，而焊接速度则影响了激光照射在材料上的时间。维修气体则是在激光焊接过程中保护材料不被氧化和烧伤的重要因素。