激光焊接機的脈沖形狀和功率密度

發布時間：2015-10-31 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

    1、脈沖形狀
    激光焊接機焊接過程中，由于材料的反射率隨工件表面溫度的變化而變化，所以，脈沖形狀對材料的反射率有間接影響。激光開始作用時，  由于材料表面為室溫，反射宰很高：隨著溫度的升高，反射宰迅速下降；當材料處于熔化狀態時，反射率基本穩定在某一值；當溫度達到沸點時，反射率又一次急劇下降。
    對大多數金屬來講，在激光脈沖作用的開始時刻，反射率都較高，因而可采用帶前置尖蜂的光脈沖。前置尖峰有利于對工件的迅速加熱，可改善材料的吸收性能，提高能量的利用享，尖峰過后平緩的主脈沖可避免材料的強烈蒸發，這種形式的脈沖主要適用于低重復頻率焊接。而對高重復頻率的焊縫采講，  由于焊縫是由重疊的焊點組成，光脈沖照射處的溫度高，  因而，宜采用光強基本不變的平頂波。而對于某些易產生熱裂紋和冷裂紋的材料，則可采用三階段激光脈沖，從而使工件經歷預熱一熔化一保溫的變化過程，最終可得到滿意的激光焊接機焊接接頭。

    2、功率密度
    在脈沖激光焊接機焊接中，要盡量避免焊點金屬的過量蒸發與燒穿，的功率密度是十分重要的。
    功率密度  (power density)
    PD=4E/πd2tp
式中  E-激光能量；
    d-光斑直徑；
    tp-脈沖密度。
    激光焊接機焊接過程金屬的蒸發還與材料的性質有關，  即與材料的蒸氣壓有關，蒸氣壓高的金屬易蒸發。熔點與沸點相差大的金屬，焊接過程易控制。大多數金屬達到沸點的功率密度范圍約
在105～106W／cm2以上。對功率密度的調節可通過改變脈沖能量、光斑直徑、脈沖寬度以及激光模式等實現。

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