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發(fā)表于 2009-7-19 09:39:19
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為能量轉換的主要形式。為此,必須了解激光與金屬相互作用中所產(chǎn)生的各種物理現(xiàn)象以及這些物理現(xiàn)象與激光參數(shù)的關系,從而通過控制激光參數(shù),使激光能量絕大部分轉化為金屬熔化的能量,達到焊接的目的。6 g8 [+ w, m( x9 r- G" K' H$ Q
6 t; T( q `# O$ N1 g8 D9 v+ i7 h- G三、激光焊接的工藝參數(shù)。) u5 L0 @1 ~$ w8 |: E* n
' a% s9 p5 r- i% ~: L& a" }1、功率密度。
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功率密度是激光加工中最關鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度,在微秒時間范圍內,表層即可加熱至沸點,產(chǎn)生大量汽化。因此,高功率密度對于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度,表層溫度達到沸點需要經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層達到熔點,易形成良好的熔融焊接。因此,在傳導型激光焊接中,功率密度在范圍在104~106W/CM2。0 ]; a- e8 w; j( X$ p
& T6 e7 o0 }( u+ j2、激光脈沖波形。
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激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題,尤其對于薄片焊接更為重要。當高強度激光束射至材料表面,金屬表面將會有60~98%的激光能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個激光脈沖作用期間內,金屬反射率的變化很大。! h d' f# U& {. @! m8 F7 @* z& B
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3、激光脈沖寬度。/ G+ `8 ], c9 W/ [+ B j
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脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一,它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù),也是決定加工設備造價及體積的關鍵參數(shù)。0 ?+ l7 b9 Z# i$ C5 [5 L! v
3 k' A+ X& [( r4 R B* B" u4、離焦量對焊接質量的影響。: w; B) _! o3 }
* A% l; b8 l; b f激光焊接通常需要一定的離做文章一,因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發(fā)成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。
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離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。按幾何光學理論,當正負離做文章一相等時,所對應平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關。實驗表明,激光加熱50~200us材料開始熔化,形成液相金屬并出現(xiàn)問分汽化,形成市壓蒸汽,并以極高的速度噴射,發(fā)出耀眼的白光。與此同時,高濃度汽體使液相金屬運動至熔池邊緣,在熔池中心形成凹陷。當負離焦時,材料內部功率密度比表面還高,易形成更強的熔化、汽化,使光能向材料更深處傳遞。所以在實際應用中,當要求熔深較大時,采用負離焦;焊接薄材料時,宜用正離焦。
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J* F {: p {5 g6 G: a. e四、激光焊接工藝方法。
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/ X( G6 v4 e/ R6 R1、片與片間的焊接。1 H0 d$ e7 B6 e* Z6 g& s% _. c
# p0 @) l8 x1 Y& u P包括對焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4種工藝方法。
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" ?- M. O6 a. ~% i4 E) w) s* U2、絲與絲的焊接。
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包括絲與絲對焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4種工藝方法。
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. h- N8 ~! [" e! B6 j: [3、金屬絲與塊狀元件的焊接。, P: a8 O1 ?* ] E
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采用激光焊接可以成功的實現(xiàn)金屬絲與塊狀元件的連接,塊狀元件的尺寸可以任意。在焊接中應注意絲狀元件的幾何尺寸。
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4、不同金屬的焊接。7 { k' A/ O6 o. c' L% S6 R) b
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焊接不同類型的金屬要解決可焊性與可焊參數(shù)范圍。不同材料之間的激光焊接只有某些特定的材料組合才有可能。
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五、激光釬焊。
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9 Q, ^" x$ @+ I t) K# d6 S有些元件的連接不宜采用激光熔焊,但可利用激光作為熱源,施行軟釬焊與硬釬焊,同樣具有激光熔焊的優(yōu)點。采用釬焊的方式有多種,其中,激光軟釬焊主要用于印刷電路板的焊接,尤其實用于片狀元件組裝技術。采用激光軟釬焊與其它方式相比有以下優(yōu)點: |
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