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光點位置對金剛石鉆頭激光焊接機影響

發布時間：2016-03-25

    激光單面焊接主要利用的是激光深熔焊接的“小孔效應”現象。當金剛石鉆頭激光焊接機激光功率密度達到5 X l05～5 X l07 W／cm2時，金屬在激光照射下被迅速加熱，導致輻射區表層金屬被熔化和汽化。當金屬汽化時，所產生的金屬蒸氣以一定的速度離開熔池，蒸發速率足夠大時，所產生的高匝蒸氣的壓力足夠克服液態金屬的表面張力和液體重力，從而排開部分液態金屬，使激光作用區處的熔池下凹，形成小坑。當光束在小孔底部繼續加熱汽化時，所產生的蒸氣一方面壓迫坑底液態金屬使小坑進一步加深；另一方面，向坑外逸出的蒸氣將熔化的金屬排向熔池四周，形成一個細小的長孔。當光束能量所產生的金屬蒸氣壓力與液態金屬的表面張力和重力達到平衡后，小孔將不再繼續加深而形成一個穩定深度的小孔（即小孔效應）而實現焊接。
金剛石鉆頭激光焊接機光點位置
    主要有光束焦點相對于工件表面的位置、光束偏移量和激光束入射角三個方面。
    (1)焦點位置。激光光路系統一定的條件下，離焦量對熔深、熔寬、熔化效率的影響很大。采用負離焦可以增加熔深，當激光焦點在工件表面下的某一距離處可得到最大的焊接穿透深度。焦點位置移動的范圍在被焊材料表面下方約力被焊材料厚度的30%。通常-0.8mm較好。
    (2)光束偏移。激光焊接金剛石鉆頭時，由于刀頭比基體厚，采用一定的偏移量還可以減少激光焊接時飛濺、保護透鏡、降低刀頭材料合金元素的燒損，防止燒結材料的揮發性成分的擴散。在實際的金剛石鉆頭激光焊接過程中取偏移量約0.3mm。
    (3)角焊縫。為獲得最好的角焊效果，使激光束向鋼套軸向傾斜一定角度，不但可以獲得較好的角焊效果，還可以避免金屬飛濺損傷反射鏡。由于金剛石鉆頭基體圓筒和刀頭焊接前有一定的配合間隙，而且兩者有厚度差，所以，激光入射角約100～110較合適。