激光焊接的主要参数--激光脉冲波形
激光脉冲波形
热传导型激光焊接使用重复脉冲激光焊接材料,为了焊接效果好,就要对激光脉冲波形有一定要求。
借用电子电路技术中仿真线的概念,由电感电容网络组成仿真线,通过仿真线放电形成特定形状的激光脉冲,一般通过L-C仿真线网络可以将脉冲展宽,得到一个平顶宽脉冲。根据需要可以使脉宽在3~5ms,最大可做到30ms。
仿真线脉冲形成网络
金属在常温下对激光反射率较高,如钢铁类金属表面对1064nm波长的YAG激光的反射率达60%,但金属表面温度升高以后,反射率迅速下降,金属对激光能量的吸收率很快增加。简单的方波脉冲使焊斑熔化不好,流动性差,甚至出现裂纹,焊接效果不理想。这就需要对仿真线参数进行修正。
为了使激光光波形前缘出现高幅值尖峰,将仿真线第一网孔L1C1组合中的电感L1减小或去掉,C1用低感或无感电容,使激光光波形前缘陡峭,有利于迅速降低反射率,加强对光能的吸收。同时对仿真线最后一组或两组的电感L4或L5的电感量适当增大,延缓放电速度,使激光波形有个拖尾,在焊接过程中,对于熔融部份的金属得到减缓凝固的作用,对于铝合金等材料的焊接,有很明显的改进作用。
氙灯放电波形
当焊接工件以一定速度移动时,激光熔斑相互重叠,重叠率由工件移动速度和激光重复频率来决定。这种焊接状态与单脉冲点焊不同,当一个激光脉冲聚焦的光斑照射到焊缝处时,前一个激光脉冲已将该处金属材料加热,且前一个光斑照射的部份金属已呈熔融状态,尚未来得及凝固或者说未能完全凝固。因而这个激光脉冲到来时,焊缝处的温度升高,金属的反射率降低,并不需要前置尖峰脉冲的激光波形。一般可以通过重复的熔斑对工件实现密封焊接,这是国内外目前使用最多的激光脉冲波形。
重复脉冲激光放电波形
传统的电子电路与微处理机结合,实现了以前电子电路无法实现的功能,有效地提高了整机的性能和水准,通过单晶片微处理机使激光脉冲可任意设置的激光器,就是当前的较先进的一项技术,提高了激光焊接机的功能,本来不能焊接或焊不好的材料也可以焊得很好了。
可任意设置的激光脉冲波形