一、激光焊接機常用焊接參數

影響(xiang)激光(guang)焊(han)接(jie)質量的工藝(yi)參(can)數較多，如功率密(mi)度、激光(guang)脈沖波形、離焦量、焊(han)接(jie)速度和輔助吹保護氣等。

1、激光功率密度

功(gong)(gong)率密(mi)(mi)度(du)(du)(du)是激光加工(gong)中最(zui)關鍵的參數之一。采用較高(gao)的功(gong)(gong)率密(mi)(mi)度(du)(du)(du)，在(zai)微秒(miao)時間范圍內，表層(ceng)即可(ke)加熱至沸點，產生大(da)量(liang)汽(qi)化(hua)。因此(ci)，高(gao)功(gong)(gong)率密(mi)(mi)度(du)(du)(du)對(dui)于材料去除加工(gong)，如打孔(kong)、切割(ge)、雕(diao)刻(ke)十分有利(li)。對(dui)于較低功(gong)(gong)率密(mi)(mi)度(du)(du)(du)，表層(ceng)溫度(du)(du)(du)達到(dao)沸點需要經歷數毫秒(miao)，在(zai)表層(ceng)汽(qi)化(hua)前，底層(ceng)達到(dao)熔點，易形成良好(hao)的熔融焊接。因此(ci)，在(zai)熱傳導型激光焊接中，功(gong)(gong)率密(mi)(mi)度(du)(du)(du)范圍在(zai)104-106W/cm2。

2、激光脈沖波形

脈(mo)沖(chong)波形(xing)在焊(han)接(jie)中(zhong)是(shi)一(yi)個(ge)重要問題(ti)，尤(you)其(qi)對(dui)于(yu)薄(bo)片焊(han)接(jie)更為(wei)重要。當高強(qiang)度(du)激光(guang)束射(she)至材(cai)料表面(mian)，材(cai)料表面(mian)將會有60～90%的激光(guang)能(neng)量反射(she)而損(sun)失掉，尤(you)其(qi)是(shi)金、銀(yin)、銅、鋁、鈦等材(cai)料反射(she)強(qiang)、傳熱快。一(yi)個(ge)激光(guang)脈(mo)沖(chong)訊號(hao)過程(cheng)中(zhong)，金屬的反射(she)率隨(sui)時(shi)間而變化。當材(cai)料表面(mian)溫度(du)升(sheng)高到熔點(dian)時(shi)，反射(she)率會迅速下降，當表面(mian)處(chu)于(yu)熔化狀態時(shi)，反射(she)穩定(ding)于(yu)某一(yi)值(zhi)。

3、激光脈沖寬度

脈(mo)(mo)寬是脈(mo)(mo)沖(chong)焊(han)(han)接的(de)重(zhong)(zhong)要參數之一，它既是區別于(yu)材料(liao)去除(chu)和(he)材料(liao)熔化的(de)重(zhong)(zhong)要參數，也是決定加工設備造(zao)價及體積(ji)的(de)關鍵(jian)參數。脈(mo)(mo)寬由熔深與熱(re)影(ying)響分區確定，脈(mo)(mo)寬越(yue)長熱(re)影(ying)響區越(yue)大(da)(da)，熔深隨脈(mo)(mo)寬的(de)1/2次方增(zeng)加。但脈(mo)(mo)沖(chong)寬度的(de)增(zeng)大(da)(da)會降低(di)峰值功率，因此增(zeng)加脈(mo)(mo)沖(chong)寬度一般(ban)用于(yu)熱(re)傳導(dao)焊(han)(han)接方式(shi)，形成的(de)焊(han)(han)縫尺寸寬而淺，尤其適(shi)合薄板(ban)和(he)厚板(ban)的(de)搭接焊(han)(han)。但是，較低(di)的(de)峰值功率會導(dao)致多余的(de)熱(re)輸入，每種材料(liao)都有一個可使熔深達到最大(da)(da)的(de)最佳脈(mo)(mo)沖(chong)寬度。

4、離焦量

激光焊接通常需要一定的離焦量，因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開激光焦點的各平面上，功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種：正(zheng)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)與負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)。焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)面位于工件上(shang)方為正(zheng)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)，反之為負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)。按幾何(he)光學理論，當正(zheng)負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)面與焊接平(ping)(ping)面距離(li)(li)(li)相等時，所對(dui)應(ying)平(ping)(ping)面上(shang)的(de)功(gong)率密度近(jin)似(si)相同，但實際上(shang)所獲(huo)(huo)得(de)的(de)熔(rong)池形狀有一定(ding)差異。負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)時，可獲(huo)(huo)得(de)更大的(de)熔(rong)深(shen)，這與熔(rong)池的(de)形成過程有關。

5、焊接速度

焊(han)(han)接(jie)速度決定了焊(han)(han)接(jie)表(biao)面質(zhi)量(liang)、熔深、熱影響區等。焊(han)(han)接(jie)速度的(de)快(kuai)慢(man)會影響單位時間內的(de)熱輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)，焊(han)(han)接(jie)速度過慢(man)，則熱輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)過大，導致工件燒(shao)穿(chuan)，焊(han)(han)接(jie)速度過快(kuai)，則熱輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)過小，造成工件焊(han)(han)不透。通常采(cai)用降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)速度的(de)方法來改善熔深。

6、輔助吹保護氣

輔助吹(chui)(chui)保護(hu)氣在高(gao)功(gong)率激(ji)(ji)光焊接(jie)中是必不可(ke)少的一(yi)道工序。一(yi)方面是為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)(zhi)金屬(shu)材料(liao)濺射(she)而(er)污染聚焦鏡；另一(yi)方面是為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)(zhi)焊接(jie)過程中產生的等(deng)離子(zi)體(ti)(ti)過多聚焦，阻擋激(ji)(ji)光到達材料(liao)表面。激(ji)(ji)光焊接(jie)過程常(chang)使用氦、氬、氮等(deng)氣體(ti)(ti)保護(hu)熔池，使工件在焊接(jie)工程中免受氧化。保護(hu)氣體(ti)(ti)種(zhong)類和氣流大(da)小、吹(chui)(chui)氣角度等(deng)因(yin)素對焊接(jie)結(jie)果(guo)有較大(da)影響，不同的吹(chui)(chui)氣方法也會對焊接(jie)質量產生一(yi)定的影響。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

二、激光焊接機怎么調焦點

激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊接(jie)機(ji)聚(ju)焦(jiao)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)在焦(jiao)點附(fu)近有一(yi)個(ge)束(shu)腰，束(shu)腰的(de)最(zui)小(xiao)截面(mian)處(chu)是透鏡(jing)的(de)焦(jiao)平面(mian)，也就是最(zui)小(xiao)光(guang)(guang)(guang)斑的(de)所處(chu)位置。焦(jiao)深(shen)隨焦(jiao)數增加面(mian)增加。在焦(jiao)深(shen)范圍內，功率(lv)密度變化(hua)較(jiao)小(xiao)。

激光焊接機怎么調(diao)焦點(dian)(dian)，重點(dian)(dian)提示如(ru)果沒有經過專門(men)的技術(shu)培(pei)訓，請不要進行下列操作，因(yin)為激(ji)光(guang)(guang)焊接機激(ji)光(guang)(guang)器以(yi)及焦點(dian)(dian)的調(diao)整必須由經過專門(men)培(pei)訓的人員進行，否則會因(yin)激(ji)光(guang)(guang)器失調(diao)或(huo)調(diao)偏造成(cheng)光(guang)(guang)路上其它組件的損壞。

1、檢查基準光源

紅色(se)的半(ban)導(dao)體(ti)激光(guang)(guang)是(shi)整(zheng)個光(guang)(guang)路的基準(zhun)，必(bi)須首先確保(bao)其準(zhun)確性。用一個簡易的高(gao)度(du)規檢查紅光(guang)(guang)是(shi)否與(yu)光(guang)(guang)具座導(dao)軌(gui)頂面平行(xing)，并處于光(guang)(guang)具座兩條導(dao)軌(gui)間的中心線上，如出(chu)現偏差，可以通(tong)過6個緊(jin)固螺(luo)釘進(jin)行(xing)調(diao)整(zheng)。調(diao)整(zheng)好(hao)后注意(yi)再檢查一遍(bian)所有緊(jin)固螺(luo)釘是(shi)否已經完全(quan)擰緊(jin)。

2、調整輸出鏡（輸出介質膜片）位置

調整輸出鏡前，應將裝(zhuang)有YAG棒(bang)(bang)的聚光腔拿開，以(yi)免因(yin)光路中YAG棒(bang)(bang)的折射偏(pian)差影響調整的準確性。

輸出介質膜(mo)片(pian)的(de)(de)準確位(wei)(wei)(wei)置應(ying)(ying)該是使紅光(guang)位(wei)(wei)(wei)于(yu)其(qi)中(zhong)心(xin)位(wei)(wei)(wei)置并(bing)能將(jiang)紅光(guang)完(wan)全反射(she)回(hui)紅光(guang)的(de)(de)出射(she)孔(kong)，否(fou)則應(ying)(ying)通過膜(mo)片(pian)架的(de)(de)旋(xuan)鈕進行仔(zi)細調整。注意調整完(wan)后應(ying)(ying)將(jiang)膜(mo)片(pian)架調節旋(xuan)鈕上(shang)的(de)(de)鎖(suo)緊圈完(wan)全鎖(suo)緊，確保其(qi)位(wei)(wei)(wei)置的(de)(de)穩定性，然后再一次檢查其(qi)反射(she)光(guang)的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置是否(fou)保持在原位(wei)(wei)(wei)。

3、檢查YAG棒的安裝位置

用透明膠(jiao)紙分別貼在(zai)YAG棒套的(de)兩端，觀察(cha)紅光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑是否(fou)在(zai)兩個棒套管(guan)的(de)正(zheng)中間位(wei)置(zhi)，如有偏差，應(ying)通(tong)過調(diao)整聚光(guang)(guang)腔(qiang)的(de)位(wei)置(zhi)加(jia)以修(xiu)正(zheng)。然后觀察(cha)YAG棒的(de)反射光(guang)(guang)位(wei)置(zhi)，應(ying)與紅光(guang)(guang)的(de)出射孔重合(he)，否(fou)則(ze)在(zai)兼顧紅光(guang)(guang)盡可(ke)能保持在(zai)棒套管(guan)中心(xin)位(wei)置(zhi)的(de)前提下調(diao)整聚光(guang)(guang)腔(qiang)的(de)位(wei)置(zhi)，使反射光(guang)(guang)盡量與出射孔靠攏，至少應(ying)保證調(diao)整到與出射孔的(de)偏差小于1mm。

4、調整全反鏡（全反介質膜片）位置

第一步：檢查紅光(guang)是否在介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)膜片的中(zhong)間位(wei)(wei)置(zhi)，否則應(ying)調整介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)膜片架的安裝(zhuang)位(wei)(wei)置(zhi)使紅光(guang)在介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)膜片的中(zhong)心。

第二步(bu)：粗調介(jie)質膜片架旋鈕，使紅光反射(she)回出射(she)孔。

第(di)三(san)步：開啟激光(guang)(guang)，200A左(zuo)右，脈寬調(diao)整到(dao)(dao)約2ms，重復(fu)頻率調(diao)整到(dao)(dao)0Hz，踩一(yi)下腳踏開關使(shi)脈沖(chong)氙燈閃光(guang)(guang)，此時用完全(quan)暴光(guang)(guang)的(de)全(quan)黑像(xiang)紙放在輸出(chu)鏡前，可(ke)以觀察到(dao)(dao)有激光(guang)(guang)輸出(chu)，反(fan)復(fu)調(diao)整膜片架的(de)兩個旋(xuan)鈕(niu)，使(shi)輸出(chu)光(guang)(guang)斑最圓(yuan)且均勻(yun)，然后逐漸降低(di)電流至120A左(zuo)右，進一(yi)步反(fan)復(fu)仔細地微調(diao)旋(xuan)鈕(niu)，盡(jin)可(ke)能使(shi)打(da)到(dao)(dao)像(xiang)紙上的(de)光(guang)(guang)斑最圓(yuan)且最強部分集中在光(guang)(guang)斑中心(xin)。

第四步(bu)：檢查激(ji)光(guang)(guang)是否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重(zhong)(zhong)合，將像紙(zhi)固(gu)(gu)定(ding)在(zai)激(ji)光(guang)(guang)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)鏡(jing)的前端并盡量遠離輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)鏡(jing)的位置，發出(chu)(chu)(chu)一個激(ji)光(guang)(guang)脈沖(chong)，觀(guan)察像紙(zhi)上(shang)的光(guang)(guang)斑(ban)中(zhong)心是否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)中(zhong)心重(zhong)(zhong)合，如(ru)不重(zhong)(zhong)合，可以微調(diao)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)鏡(jing)和全反(fan)鏡(jing)，使光(guang)(guang)斑(ban)與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重(zhong)(zhong)合，然后再將像紙(zhi)固(gu)(gu)定(ding)在(zai)離激(ji)光(guang)(guang)器輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)鏡(jing)800~1000mm的地(di)方，再次檢查光(guang)(guang)斑(ban)是否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重(zhong)(zhong)合。如(ru)能(neng)較好(hao)地(di)重(zhong)(zhong)合，激(ji)光(guang)(guang)器即調(diao)整到了最佳(jia)狀態(tai)。

第五步：鎖緊(jin)各個調節(jie)旋(xuan)鈕，再(zai)一次檢查像紙上(shang)的光斑是否(fou)良(liang)好，并與(yu)紅光同軸。否(fou)則應重新調整。

5、檢查光閘的位置

人工旋轉反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)片(pian)支架，將光(guang)閘(zha)推(tui)至擋光(guang)位置(zhi)，觀察紅光(guang)是否在(zai)鏡(jing)片(pian)的中(zhong)間，其反(fan)(fan)射(she)光(guang)是否位于光(guang)束終止器中(zhong)心的吸收錐(zhui)體上(shang)，如位置(zhi)不(bu)正確可稍(shao)加調整(zheng)，最(zui)后，應特(te)別注意仔細檢查一下光(guang)閘(zha)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)片(pian)是否清潔(jie)，受污染的鏡(jing)片(pian)在(zai)使用中(zhong)很快會炸裂。

激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接時熔(rong)池的(de)熔(rong)探和形(xing)狀除了與材料(liao)本身(shen)的(de)熱物理性(xing)質(zhi)有關(guan)外，主(zhu)要受(shou)激(ji)(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑性(xing)質(zhi)、功率密(mi)度(du)、焊接速度(du)，以及保護氣(qi)體等因(yin)素影響。