脈沖激光焊接機焊接的穿入深度

發(fā)布時間：2015-05-30 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

    脈沖激光焊接時，激光束本身對金屬的直接穿入深度（E，光的穿入深度）究竟有多深呢？在金屬中，光的穿入深度是很淺的，僅有幾微米。一般認(rèn)為光在金屬表層時，能量就被吸收掉了，并把吸收的光能轉(zhuǎn)換為熱能，使局部溫度升高，然后以熱傳導(dǎo)方式把熱傳到金屬內(nèi)。因此，脈沖激光焊的傳熱熔化方式的焊接，焊點的最大穿入深度，幣是靠光的穿入，而是由金屬表面層吸收光能后轉(zhuǎn)化為熱能，以熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)一步向金屬深處加熱形成的，所以焊點的穿入深度主要決定于材料的熱擴(kuò)散系數(shù)，熱擴(kuò)散系數(shù)大的則穿入深度大。因此，對于傳熱熔化方式的脈沖激光焊接機來說，能焊接的最大材料厚愛，主曩的不是取決于激光器功率的大小，而是取決于金屬熱擴(kuò)敞系數(shù)的高低。由公式(1-24)可知，材料的熱擴(kuò)散系數(shù)k為:
     k=K/ρc
    由此可見，熱擴(kuò)散系數(shù)與傳熱系數(shù)成正比，與密度和比熱成反比，表6-3所示是一些金屬材料的熱擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)據(jù)。

  從表中可以看出，不銹鋼（包括一些耐熱合金）有著較低的熱擴(kuò)散系數(shù)，銀，金及銅等是熱擴(kuò)散系數(shù)高的材料，因此在脈寬和吸收的能量基本相同的條件下，前者穿入深度較小，后者穿入深度較大。對于銀，盆和銅等材料，如果考慮到光的反射以及因熱傳導(dǎo)而散失的熱量，則激光焊接機焊接時所需激光器的能量就應(yīng)該大很多。
    同一種金屬焊接時，在其他條件相同時其穿入深度與脈沖寬度有關(guān)。脈沖寬度越大，則穿入深度也越大。關(guān)于激光焊接機焊接的下限，目前許多文獻(xiàn)指出，必須等于或大于1ms，否則即為打孔，脈沖寬度的上限，一般為1Oms。

上一頁： 調(diào)整激光焊機激光束功率密度的主要方法
下一頁： 激光焊的特點——光斑大小