一、激光焊接機常用焊接參數

影響激光(guang)(guang)焊(han)接(jie)質量的(de)工藝參數較多，如(ru)功率密度、激光(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)波形、離(li)焦(jiao)量、焊(han)接(jie)速度和輔助(zhu)吹(chui)保護氣(qi)等。

1、激光功率密度

功(gong)(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)是激(ji)光加工中最關(guan)鍵的參數(shu)之一。采用較高(gao)的功(gong)(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，在(zai)(zai)微秒(miao)時間范圍(wei)內，表層(ceng)(ceng)即可加熱至沸(fei)點(dian)，產生(sheng)大(da)量汽化。因此，高(gao)功(gong)(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)對(dui)于(yu)材料去除加工，如打孔、切割、雕刻十分有利。對(dui)于(yu)較低功(gong)(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，表層(ceng)(ceng)溫度(du)(du)達到沸(fei)點(dian)需要經歷數(shu)毫秒(miao)，在(zai)(zai)表層(ceng)(ceng)汽化前，底層(ceng)(ceng)達到熔點(dian)，易(yi)形成良好的熔融焊(han)接。因此，在(zai)(zai)熱傳導(dao)型(xing)激(ji)光焊(han)接中，功(gong)(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)范圍(wei)在(zai)(zai)104-106W/cm2。

2、激光脈沖波形

脈沖波形(xing)在焊(han)接中是一(yi)個重(zhong)要(yao)問題(ti)，尤其對于(yu)(yu)薄片焊(han)接更為重(zhong)要(yao)。當(dang)高強度(du)(du)激(ji)光(guang)束射至(zhi)材(cai)料表(biao)(biao)面，材(cai)料表(biao)(biao)面將(jiang)會有60～90%的(de)激(ji)光(guang)能量反射而(er)損失掉，尤其是金、銀、銅、鋁、鈦等(deng)材(cai)料反射強、傳熱快。一(yi)個激(ji)光(guang)脈沖訊號(hao)過程中，金屬的(de)反射率(lv)隨時(shi)間而(er)變化。當(dang)材(cai)料表(biao)(biao)面溫度(du)(du)升高到(dao)熔點時(shi)，反射率(lv)會迅速下(xia)降，當(dang)表(biao)(biao)面處于(yu)(yu)熔化狀(zhuang)態時(shi)，反射穩定于(yu)(yu)某一(yi)值。

3、激光脈沖寬度

脈(mo)寬是脈(mo)沖焊(han)接的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)參(can)(can)數之一，它既(ji)是區(qu)別于材(cai)料去除和材(cai)料熔(rong)(rong)化的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)參(can)(can)數，也是決(jue)定(ding)加工設備造(zao)價(jia)及體積的(de)(de)(de)關鍵(jian)參(can)(can)數。脈(mo)寬由熔(rong)(rong)深與熱影(ying)響分區(qu)確定(ding)，脈(mo)寬越長(chang)熱影(ying)響區(qu)越大(da)，熔(rong)(rong)深隨脈(mo)寬的(de)(de)(de)1/2次方增(zeng)加。但脈(mo)沖寬度(du)的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)會降低峰值功率(lv)，因(yin)此增(zeng)加脈(mo)沖寬度(du)一般用于熱傳(chuan)導焊(han)接方式，形成的(de)(de)(de)焊(han)縫尺寸寬而(er)淺，尤(you)其適合薄板和厚板的(de)(de)(de)搭(da)接焊(han)。但是，較低的(de)(de)(de)峰值功率(lv)會導致多余的(de)(de)(de)熱輸入，每(mei)種(zhong)材(cai)料都有一個可使熔(rong)(rong)深達到最大(da)的(de)(de)(de)最佳脈(mo)沖寬度(du)。

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)(zheng)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)與(yu)負(fu)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)。焦(jiao)(jiao)(jiao)平(ping)(ping)面(mian)位于工件上(shang)方為(wei)正(zheng)(zheng)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)，反之(zhi)為(wei)負(fu)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)。按幾何光學理論(lun)，當正(zheng)(zheng)負(fu)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)平(ping)(ping)面(mian)與(yu)焊接(jie)平(ping)(ping)面(mian)距離(li)相(xiang)等時，所(suo)對應(ying)平(ping)(ping)面(mian)上(shang)的功率密度近似相(xiang)同，但實際上(shang)所(suo)獲(huo)得的熔池形狀(zhuang)有(you)一定差(cha)異。負(fu)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)時，可獲(huo)得更大的熔深(shen)，這與(yu)熔池的形成過程有(you)關。

5、焊接速度

焊接速度(du)(du)決(jue)定了焊接表(biao)面質(zhi)量、熔深、熱(re)影響區(qu)等。焊接速度(du)(du)的快慢會影響單位(wei)時間內的熱(re)輸(shu)入量，焊接速度(du)(du)過慢，則(ze)熱(re)輸(shu)入量過大(da)，導致工(gong)件(jian)燒穿，焊接速度(du)(du)過快，則(ze)熱(re)輸(shu)入量過小，造成(cheng)工(gong)件(jian)焊不透。通常采用降(jiang)低焊接速度(du)(du)的方法來(lai)改善熔深。

6、輔助吹保護氣

輔助吹保(bao)護氣(qi)在高功率激(ji)光焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)中(zhong)是必(bi)不可少的(de)(de)一(yi)道(dao)工(gong)序。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)是為(wei)了防(fang)止金屬材料濺射(she)而(er)污(wu)染(ran)聚焦鏡；另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)是為(wei)了防(fang)止焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)產生的(de)(de)等離子體過多聚焦，阻擋(dang)激(ji)光到達(da)材料表面(mian)(mian)。激(ji)光焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程(cheng)常使(shi)用(yong)氦、氬(ya)、氮(dan)等氣(qi)體保(bao)護熔池，使(shi)工(gong)件在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)程(cheng)中(zhong)免受(shou)氧化。保(bao)護氣(qi)體種(zhong)類和(he)氣(qi)流大小、吹氣(qi)角度等因素對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)結(jie)果有較大影響，不同的(de)(de)吹氣(qi)方(fang)法也(ye)會對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)質量產生一(yi)定的(de)(de)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

激光焊接機聚焦(jiao)(jiao)(jiao)的(de)激光束在焦(jiao)(jiao)(jiao)點附近有一個束腰，束腰的(de)最小(xiao)截面(mian)處是(shi)透鏡的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)平(ping)面(mian)，也就是(shi)最小(xiao)光斑的(de)所處位置。焦(jiao)(jiao)(jiao)深隨(sui)焦(jiao)(jiao)(jiao)數(shu)增(zeng)加(jia)(jia)面(mian)增(zeng)加(jia)(jia)。在焦(jiao)(jiao)(jiao)深范圍內，功率(lv)密度變化較(jiao)小(xiao)。

激光焊接機怎么調(diao)焦點(dian)，重點(dian)提示如果沒有經過專門的(de)技術培訓，請不要(yao)進(jin)行下列(lie)操作(zuo)，因為激光焊接(jie)機激光器(qi)以及焦點(dian)的(de)調(diao)整必須由經過專門培訓的(de)人員進(jin)行，否則會(hui)因激光器(qi)失調(diao)或調(diao)偏造(zao)成光路上其(qi)它組件的(de)損(sun)壞。

1、檢查基準光源

紅(hong)(hong)色的(de)(de)半導體激(ji)光(guang)(guang)是整個光(guang)(guang)路(lu)的(de)(de)基準(zhun)，必須首先確(que)保其準(zhun)確(que)性。用一個簡(jian)易(yi)的(de)(de)高(gao)度規檢查紅(hong)(hong)光(guang)(guang)是否與光(guang)(guang)具座(zuo)導軌(gui)頂(ding)面(mian)平行，并處于光(guang)(guang)具座(zuo)兩條導軌(gui)間的(de)(de)中(zhong)心線(xian)上，如出現偏差，可以通(tong)過6個緊固螺釘進(jin)行調整。調整好(hao)后注意再(zai)檢查一遍所有緊固螺釘是否已經完全擰(ning)緊。

2、調整輸出鏡（輸出介質膜片）位置

調整(zheng)輸出(chu)鏡前，應將裝(zhuang)有(you)YAG棒的聚光(guang)腔拿開，以免因光(guang)路中YAG棒的折(zhe)射偏差影響(xiang)調整(zheng)的準確性。

輸出介質膜(mo)片的(de)(de)準確位(wei)置(zhi)(zhi)應該(gai)是使紅光(guang)位(wei)于其(qi)中(zhong)心位(wei)置(zhi)(zhi)并能(neng)將紅光(guang)完全反射(she)(she)回紅光(guang)的(de)(de)出射(she)(she)孔，否(fou)則應通(tong)過膜(mo)片架(jia)的(de)(de)旋(xuan)(xuan)鈕進(jin)行仔細調整(zheng)。注意調整(zheng)完后應將膜(mo)片架(jia)調節旋(xuan)(xuan)鈕上的(de)(de)鎖緊(jin)(jin)圈完全鎖緊(jin)(jin)，確保其(qi)位(wei)置(zhi)(zhi)的(de)(de)穩定性(xing)，然(ran)后再一(yi)次檢查其(qi)反射(she)(she)光(guang)的(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)是否(fou)保持在原位(wei)。

3、檢查YAG棒的安裝位置

用(yong)透明膠紙分別(bie)貼在YAG棒套的兩(liang)端，觀察紅(hong)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)斑是否在兩(liang)個棒套管(guan)(guan)的正中間位置(zhi)，如有(you)偏差，應通(tong)過調(diao)整聚光(guang)(guang)(guang)腔的位置(zhi)加(jia)以修正。然(ran)后觀察YAG棒的反射(she)光(guang)(guang)(guang)位置(zhi)，應與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)的出(chu)射(she)孔重合，否則在兼顧紅(hong)光(guang)(guang)(guang)盡可能(neng)保持(chi)在棒套管(guan)(guan)中心(xin)位置(zhi)的前提下調(diao)整聚光(guang)(guang)(guang)腔的位置(zhi)，使反射(she)光(guang)(guang)(guang)盡量與(yu)出(chu)射(she)孔靠(kao)攏，至少(shao)應保證調(diao)整到與(yu)出(chu)射(she)孔的偏差小于1mm。

4、調整全反鏡（全反介質膜片）位置

第(di)一(yi)步：檢查紅光是否在介(jie)(jie)質膜(mo)片(pian)的中間位置，否則應調整介(jie)(jie)質膜(mo)片(pian)架的安(an)裝位置使紅光在介(jie)(jie)質膜(mo)片(pian)的中心。

第二步：粗調介質膜片架旋鈕，使紅光反射(she)回出(chu)射(she)孔。

第三(san)步(bu)(bu)：開(kai)(kai)啟激光(guang)，200A左(zuo)右，脈寬調(diao)整(zheng)到(dao)約2ms，重復(fu)頻(pin)率調(diao)整(zheng)到(dao)0Hz，踩一下腳踏開(kai)(kai)關使脈沖氙燈閃光(guang)，此時用完(wan)全(quan)暴光(guang)的(de)(de)全(quan)黑像紙放在輸出(chu)鏡(jing)前，可以觀察到(dao)有激光(guang)輸出(chu)，反復(fu)調(diao)整(zheng)膜(mo)片架的(de)(de)兩個旋鈕(niu)，使輸出(chu)光(guang)斑(ban)最圓且均(jun)勻，然后逐漸降低電流至120A左(zuo)右，進一步(bu)(bu)反復(fu)仔(zi)細地(di)微(wei)調(diao)旋鈕(niu)，盡可能使打到(dao)像紙上的(de)(de)光(guang)斑(ban)最圓且最強(qiang)部分(fen)集(ji)中(zhong)在光(guang)斑(ban)中(zhong)心。

第四步：檢查(cha)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重合(he)，將像紙(zhi)固定(ding)在激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)輸(shu)(shu)出鏡(jing)的前(qian)端(duan)并(bing)盡量遠離輸(shu)(shu)出鏡(jing)的位(wei)置(zhi)，發出一個(ge)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)脈沖，觀(guan)察像紙(zhi)上的光(guang)(guang)斑中心是(shi)否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)中心重合(he)，如(ru)不(bu)重合(he)，可以(yi)微調輸(shu)(shu)出鏡(jing)和全反鏡(jing)，使光(guang)(guang)斑與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重合(he)，然(ran)后再將像紙(zhi)固定(ding)在離激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器輸(shu)(shu)出鏡(jing)800~1000mm的地(di)方，再次檢查(cha)光(guang)(guang)斑是(shi)否與(yu)紅(hong)光(guang)(guang)重合(he)。如(ru)能(neng)較好地(di)重合(he)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器即調整(zheng)到了最佳狀態。

第五步：鎖緊各個調(diao)節旋鈕，再一次檢查(cha)像(xiang)紙上的光(guang)斑(ban)是否良(liang)好，并與紅光(guang)同(tong)軸(zhou)。否則應重新調(diao)整。

5、檢查光閘的位置

人工旋轉反射鏡片(pian)(pian)(pian)支架，將光(guang)閘(zha)推(tui)至擋光(guang)位置，觀察紅光(guang)是(shi)否(fou)在鏡片(pian)(pian)(pian)的中(zhong)間，其反射光(guang)是(shi)否(fou)位于光(guang)束(shu)終止器中(zhong)心的吸收錐體上，如位置不正確可稍加調整，最后，應(ying)特別注意仔細檢查一下光(guang)閘(zha)反射鏡片(pian)(pian)(pian)是(shi)否(fou)清潔，受污染的鏡片(pian)(pian)(pian)在使用(yong)中(zhong)很快(kuai)會炸(zha)裂(lie)。

激(ji)光(guang)焊(han)接時(shi)熔池的熔探和形狀除(chu)了與材料本身的熱(re)物理性質有(you)關外(wai)，主要受(shou)激(ji)光(guang)光(guang)斑性質、功率密(mi)度、焊(han)接速度，以及保護(hu)氣體等(deng)因素影響。