雷射焊接

     將功率密度足夠的雷射光束照射到需要焊接的材料表面,使其局部溫度升高直達熔點,被焊材料結合部位熔化成液體,然後冷卻凝固,於是兩種材料就被熔接在一 起。雷射焊接可以不用焊劑或填料,被焊接的兩部份可以是相同的金屬,或是不同的金屬,尤其是對於難熔的金屬或是形狀特殊的金屬薄片、細線、平板,都能很出 色地焊接。

      雷射焊接常用的雷射光源是氣體CO2雷射和固體YAG雷射,依雷射器輸出功率的大小和工作狀態,雷射器工作狀態可區分為連續輸出和脈衝輸出方式。依功率密度大小可將焊接機制區分為『雷射熱傳導焊接』和『雷射深熔焊接』。

雷射熱傳導焊接

     焊接工件結合部位被雷射照射,金屬 表面吸收光能而使溫度升高,熱量依照固體材料的熱傳導理論向金屬內部傳播擴散。雷射焊接的效果與雷射參數大小、被焊材料的物理特性有很大關係,主要是金屬 的熱導率、熔點、沸點、金屬表面狀態、塗層、粗糙度、對雷射的反射特性等。雷射功率密度一般在104~105W/ cm2,使被焊接金屬表面既能熔化又不會汽化,而使焊件熔接在一起。熱傳導焊接的深度較淺,範圍較寬,類似於GTAW或TIG焊縫形狀。這種焊接常常用於一些小型器件,比如醫療設備和工具,它們需要焊接處光滑,外形美觀。

雷射深熔焊接

     與雷射熱傳導焊接相比,雷射深熔焊接需要更高的雷射功率密度,一般需用連續輸出的CO2雷射,雷射功率在200~3000W的範圍。雷射功率密度一般在106~107W/ cm2的 雷射光束連續照射金屬焊縫表面,由於雷射功率熱密度足夠高,使金屬材料熔化、蒸發,並在雷射光束照射點處形成一個小孔。雷射深熔焊接依靠小孔效應,使雷射 光束的光能傳向材料深部,雷射功率足夠大時,小孔深度加大,隨著雷射光束相對於焊件的移動,金屬液體凝固形成焊縫,焊縫窄而深,其深寬比可達到6:1,是 效率最高的焊接過程。

    雷射深熔焊接的焊接速度與雷射功率成正比,熔深與速度成反比,欲使熔接速度增加、熔深加大,就必須選用大功率雷射。

優點及特性

  • 發熱量最小,工件變形最小
  • 一致性好,可重複性高
  • 熱回應區小
  • 焊縫狹窄美觀
  • 焊接高強度
  • 過程自動化
  • 高精確度,控性靈活、速度更快、有更大產量
  • 能焊接不同材料、無需填料或焊劑
  • 光束操作靈活,可以光纖傳輸
 
 

   

 

 

    

   

總計 : 0