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普通車床激光焊接工藝參數(shù)的選擇
日期：2009年12月31 來源：沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字：普通車床
影響激光焊接質(zhì)量的工藝參數(shù)主要有激光功率、普通車床焊接速度、聚焦鏡焦距、焦點位置、保護氣種類及流量。另外焊接材料本身的工藝性能對焊接工藝參數(shù)的選擇及焊接質(zhì)量也有很大影響。
激光功率是影響焊接質(zhì)量的一個主要工藝參數(shù)。搖臂鉆床激光焊接所需要的功率密度為5X10’—5x10’W／cm2，首先應(yīng)有足夠大的激光功率，使功率密度達到這個要求，普通車床否則將不會產(chǎn)生高能量密度焊接所出現(xiàn)的“匙孔效應(yīng)”。在此基礎(chǔ)上，隨激光功率增加焊接深度增加，同時可以使焊接速度提高。
激光焊接速度對焊接質(zhì)量的影響，主要表現(xiàn)在隨焊接速度增加，焊縫變窄、焊深變淺。對應(yīng)一定功塞及焊接深度，有一個最佳焊接速度范圍。在一定功率水平下，此范圍隨焊接深度增加而減小，在怛深一定時-此范圍隨功率增加而增大。
聚焦鏡焦距對焊接質(zhì)量的影響，主要因為長焦距普通車床與短焦距的焦點光斑直徑不同。短焦距可以得到較小的焦點直徑，可獲得較高的功率密度，搖臂鉆床并可得到較窄的焊縫。但是如果偏離焦點位置，短焦距的光斑直徑變化將比長焦距的大得多，采用短焦距時應(yīng)注意不要偏離焦點，另外短焦距聚焦鏡的防護要求較高。實際應(yīng)用中，在充分考慮以上兩點的前提下，應(yīng)盡可能選擇短焦距的聚焦鏡。
焦點位置對焊接深度及焊縫形狀有很大影響，通常將焦點位置定在被焊零件表面以下1．25—2．5mm，確切的距離應(yīng)根據(jù)被焊零件厚度及所用的激光功率來確定。
保護氣體的種類和流量，對焊接深度影響很大。常用的保護氣體有氦氣、二氧化碳、氮氣、空氣、氧氣、氬氣或以上兩種氣體的混合氣。在一定范圍內(nèi)，氣體流量增加，焊接深度增加。
在焊接速度不同時，保護氣體成分普通車床對焊深的影響不同。試驗表明，在較低焊接速度下，氦氣可獲得較大的焊接深度和深寬比，氬氣效果最差。而在較高焊接速度下，搖臂鉆床氦氣與少量氬氣的混合氣可獲得較大的焊接深度和深寬比，并且焊速增加時效果更加明顯。
焊接材料本身的一些工藝性能，如對激光的吸收率和導(dǎo)熱率，對焊接質(zhì)量也有明顯影響。不同的材料具有不同的吸收率和導(dǎo)熱率。在焊接工藝參數(shù)相同時，吸收率高、搖臂鉆床導(dǎo)熱率低的材料將獲得較大的焊接深度和深寬比。在焊接速度較高時，其差異更加明顯。
綜上所述，在激光焊接中應(yīng)根據(jù)焊接材料的特點和工藝要求普通車床及所用激光焊接設(shè)備的特點，結(jié)合考慮各工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響規(guī)律后選擇最佳的工藝參數(shù)。
激光器光束模式、導(dǎo)光系統(tǒng)、輔助裝置對焊接質(zhì)量影響極大，搖臂鉆床在選擇工藝參數(shù)的同時應(yīng)預(yù)調(diào)整到最佳狀態(tài)，這對保證焊接質(zhì)量和工藝再現(xiàn)性至關(guān)重要。
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