激光焊接匙孔是如何产生的(激光焊接针孔)

激光深熔焊接的本质特征，原理和特点，以及小孔效应得定义

激光深熔焊接的本质特征为小孔效应。

当高功率密度激光束入射到金属表面时，材料被迅速加热，由于热传导作用，材料将产生熔化、蒸发。如果材料蒸发速度足够高，激光束将在金属中打出一个小孔，在小孔内，金属蒸气反冲压力与液态静压力、表面张力之间的作用的动态平衡将维持小孔的存在。在激光深熔焊接中，由于存在小孔，激光束能深入到材料内部，被熔化的液态金属环绕在小孔的周围，激光对材料的热输入主要是在小孔壁上的液化界面上，随着激光束的移动，小孔前沿的金属被熔化、汽化，而在小孔后部，液态金属重新凝固形成焊缝。由于小孔附近的很大温度梯度，使小孔周围的金属熔体产生很大的表面张力梯度，其相应的金属蒸气反冲压力使小孔前沿产生强烈的环流。

激光深熔焊的特征：

1) 高的深宽比。熔融金属围着圆柱形高温蒸气腔体形成并延伸向工件，焊缝就变成深而窄。

2) 最小热输入。小孔内的温度非常高，熔化过程发生得极快，输入工件热量很低，热变形和热影响区很小。

3) 高致密性。充满高温蒸气的小孔有利于焊接熔池搅拌和气体逸出，导致生成无气孔的熔透焊缝。焊后高的冷却速度又易使焊缝组织细微化。

4) 强固焊缝。炽热热源和对非金属组分的充分吸收，降低杂质含量、改变夹杂尺寸和其在熔池中的分布。焊接过程无需电极或填充焊丝，熔化区受污染少，使得焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属。

5) 精确控制。聚焦光点很小，焊缝可以高精确定位。激光输出无“惯性”，可在高速下急停和重新起始，用数控光束移动技术则可焊接复杂工件。

6) 非接触大气焊接过程。因为能量来自光子束，与工件无物理接触，所以没有外力施加工件。另外，磁和空气对激光都无影响。

为熔池前端穿透焊件而形成一个小孔，焰流穿过母材而喷出，称为“小孔效应”。

激光焊接的优势及相关的种类有哪些

激光焊接加工，目前生产中所使用的点焊方式大多为电阻点焊，它易于实现自动化和机械化，生产效率高。但是也存在很多问题，比如无损检测困难，接头强度低等。随着各种焊接方式的不断产生和发展，点焊方式也呈现多样化。镭捷激光点焊作为一种新的点焊方式，与传统的电阻点焊相比具有其特有的优势。

激光焊接加工的可达性较好，可以减少点焊时位置与结构上的限制，镭捷激光点焊属于无接触焊接，焊点之间的距离、搭接量等参数的调节范围大。不需要大量的辅助设备，能够较快的适应产品变化，满足市场需求。目前激光点焊技术多应用在大批量自动化生产的微小元件的组焊中，采用高频率、低功率的脉冲激光器，所得焊点热影响区小，焊点无污染，焊接质量高。

镭捷焊接加工焊点表面存在金属堆积，焊点中心则呈现不同程度的下塌，这主要是由于金属来不及回填产生的。相对于连续焊来说，由于激光点焊加热时间短，金属的冷却凝固速度很快，所以下塌现象更明显。焊点完全熔透，此时，表面出现明显下塌，甚至在焊点的表面中心形成凹坑，激光焊接加工功率越大，凹坑现象越明显。

在激光焊接加工点焊过程中，光斑直径与激光入射在试件上所形成的初始匙孔大小存在一定的对应关系，而能量密度则决定了熔池的扩展速度。当离焦量绝对值较小时，激光光斑直径小，激光功率密度大，焊点熔池扩展的速度较快，但初始匙孔的直径小。相反情况下，离焦量较大，初始匙孔的直径大，但是熔池扩展速度变慢，得到的焊点尺寸不一定很大，所以，离焦量的变化过程当中，光斑直径和焊点表面功率密度的综合作用决定了焊点尺寸的大小。

如何正确的使用激光切割机

数控激光切割机在我国的市面上使用的比较广泛，在国内也非常畅销，很多第一次购买使用的客户都可能会询问到一些使用要注意的事项和方法，数控激光切割机也属于高新技术产品，每个人第一次使用可能都不怎么会使用，要是买了一台而不知道怎么使用，下面就让我们来看看如何正确使用这种设备吧!

我们在使用数控激光切割机过程中，往往有时候激光束直接或是反射到人体，会对人体造成很大的伤害，特别是进到眼睛里，在激光切割机机器运转的时候，旁边必须有工作人员在看守，为了更加安全的进行操作，在使用激光切割机时，要紧紧遵守以下的规则：

1、不要把你身体的任何一部分进入光路，以避免被激光灼伤

2、禁止通过双筒望远镜、显微镜、放大镜等观察激光

3、在工作台上禁止放激光反射物

4、当调整激光线路的时候不要离激光发射的地方太近

总而言之，这些都是在数控激光切割机的使用过程中要注意到的基本问题，在实际的使用中可能还会用到金属激光切割机、光纤激光切割机，也可能会遇到其他问题，可以询问销售商确保客户再购买后完全掌握激光切割机的使用方法。

不好意思呀，上面的文字从深圳市通发激光设备有限公司摘来的

希望能帮你拉 采纳哦亲~

激光 焊接是为何会有 气孔？

异物进入焊接过程，是激光焊接产生气孔的主要原因。因此工件、焊丝、保护气体的纯净非常重要；

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。

大功率激光焊接的生成原理

激光焊接原理

激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。

其中热传导型激光焊接原理为：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。

用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。

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。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。

焊接熔池与匙孔的区别

按焊接熔池形成的机理区分,激光焊接有两种基本模式:热导焊和深熔焊,前者所用激光功率密度较低,工件吸收激光后,仅达到表面熔化,然后依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池.这种焊接模式熔深浅,深宽比较小.后者激光动车密度高,工件吸收激光后迅速熔化乃至气化,熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激光束可直照孔底,使小孔不断延伸,直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平衡为止.

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