激光焊接波形图(焊接波形是什么)

激光焊接是利用激光的什么特性

激光焊接采用高能量密度的激光为热源照射在材料连接处，使得分离的材料吸收激光能量后迅速发生熔化乃至汽化并共同形成熔池，在随后的冷却过程一起凝固从而连接在一起。图1是管的激光焊接过程，图中红色区域内大致是激光的传播路径，高亮度的区域内是金属受热后汽化产生的金属蒸气。看到这里有的看官不禁要问，激光在哪里，我怎么没看见。这是因为激光焊接用的高功率激光常见的有两种：CO2激光和固体/光纤激光，前者的波长为10.6μm，或者的波长为1.06/1.07μm，都在红外波段，因此肉眼是看不见的。

激光焊接主要有加热范围集中且精确可控、焊接变形小、焊接速度快等特点。为了帮助各位看官脑补一下，我们拿激光焊接和常见的电弧焊比较一下。激光光斑直径可以精确控制，通常照射在材料表面的光斑直径在0.2-0.6mm的范围内，且越靠近光斑中心的位置能量越高（能量从中心到边缘呈指数衰减，即高斯分布），激光焊的焊缝宽度可以控制在2mm以下。而电弧焊的电弧宽度无法精确控制且远远大于激光光斑直径，电弧焊的焊缝宽度也远远大于激光焊，通常在6mm以上。由于激光焊接的能量很集中，从而熔化的材料少，需要的总热量小，因此焊接变形小，焊接速度快。

1、用什么方法可以得到脉冲激光波形？ 2、求脉冲激光的波形图（最好是紫外波段的193nm）？

1,利用光电转换，找一个紫外波段的光电探测器，将探测到的光信号转换为电信号，再由示波器读出。

2，利用自相关仪，直接测出脉冲的自相关谱，通过计算机直接反算出原来脉冲的波形！

激光焊接原理

激光焊接原理是激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。

这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料。

而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。

扩展资料

工艺参数：

(1)功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。

因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。

(2)激光脉冲波形。 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。

(3)激光脉冲宽度。 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

激光的电流、脉宽、频率分别代表着什么？

电池激光焊接机(YAG脉冲激光焊接机)，电流、脉宽及频率三者参数调节解释如下：

1、如果加大电流，脉宽和频率保持不变，则单点能量加大，总激光输出功率也随之加大；

2、如果电流和频率保持不变，加大脉宽，单点能量也加大，总激光输出功率也加大；

3、如果电流和脉宽不变，则单点能量不变，如果加大频率，总激光输出功率也加大；

加大电流可以加大激光峰值功率输出（可以增加激光穿透能力），加大脉宽可以加大单点激光能量输出。激光平均输出功率=单点能量X频率。

扩展资料：

激光焊接机参数

功率密度，功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。

对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。

脉冲波形，脉冲波形在焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度束射至材料表面，金属表面将会有的能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。

脉冲宽度，脉宽是脉冲焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

离焦量的影响

因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，

但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。

激光焊接机参数中的激光脉冲波形是什么？

直流是通过整流的方式，使输出的电压与电流基本是一个方向的，且在焊接时几乎是恒定的。

逆变交流，是把工频的交流电变为直流，再经开关元件变为高频的交流。二次逆变的情况下，把高频的交流再整流成直流，再由开关元件变为所需频率的交流。特点是输出的电压和电流周期性的变化。有正有负，而且会过零点。

脉冲逆变交流是在逆变交流的基础上，增加脉冲功能，使每个交变波形中加入脉冲，每个波形中的脉冲个数可调节，每个脉冲可调节峰值电流和基值电流。它是由焊接电源向电弧提供按一定规律变化的脉冲电流进行焊接的方法。焊接过程是由基本电流维持电弧稳定燃烧，用可控的脉冲电流加热熔化工件，每一个脉冲形成一个点状熔池，脉冲间隙熔池凝固成焊点，下一个脉冲电流作用时，在已部分凝固的焊点上又有部分填充金属和母材金属被熔化，形成新的熔池，通过焊速和脉冲间隙的调节，得到相互搭接的焊点，最后获得连续焊缝。

脉冲逆变交流可以方便调节输入能量，分别调节最在焊接电流和平均电流。脉冲钨极氩弧焊是通过调节脉冲频率、脉冲宽度比、脉冲电流值等参来控制热输入量的大小进行控制熔池的体积、熔深、热影响区大小，最后达到完美的焊缝成形。主要可用在薄板焊接，铝焊接。

主要优点是:1，容易控制焊接热输入量，既能焊透又不会焊串，尤其在薄板焊接时效果明显。2，能实现单面焊双面成型。适合于所有氩弧焊场合。

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