Процесс и технология лазерной сварочной машины

1. Параметры процесса лазерной сварки:

1. Плотность мощности. Плотность мощности является одной из наиболее важных параметров в лазерной обработке (лазерный OEM). При более высокой плотности мощности поверхностный слой можно нагревать в температуру кипения в пределах микросекундного диапазона, что приводит к большому количеству испарения. Следовательно, высокая плотность мощности выгодна для обработки материала, такой как штамповка, резка и гравировка. Для более низкой плотности мощности требуется несколько миллисекунд для температуры поверхности, чтобы достичь температуры кипения. Перед испарением поверхностного слоя нижний слой достигает точки плавления, которая легко сформировать хорошую сварочную сварку. Следовательно, в проводящей лазерной сварке плотность мощности находится в диапазоне 104 ~ 106 Вт / см2.

2. Лазерная импульсная волна. Форма волны лазерного импульса является важной проблемой в лазерной сварке, особенно для листовой сварки. Когда высокоинтенсивный лазерный луч попадает на поверхность материала, 60 ~ 98% энергии лазера будут отражены и терять на поверхности металла, а отражательная способность изменяется с температурой поверхности. Во время лазерного импульса отражательная способность металла значительно меняется.

3. Ширина лазерного импульса. Ширина импульса является одним из важных параметров импульсной лазерной сварки. Это не только важный параметр, отличный от удаления материала и плавления материала, но и параметра ключей, который определяет стоимость и объем обработки оборудования.

4. Влияние количества дефокусирования на качество сварки. Лазерная сварка обычно требует определенной степени разделения, поскольку плотность мощности в центре пятна в лазерном фокусе слишком высока слишком высока, и в отверстие легко испариться. На каждой самолете от лазерной фокусировки распределение плотности мощности относительно однородно. Существует два метода дефокусирования: положительный дефокус и отрицательный дефокус. Если фокусная плоскость находится над заготовкой, это положительный дефокус, в противном случае он отрицательный дефокус. Согласно теории геометрической оптики, когда положительные и отрицательные дискуссии равны, плотность мощности на соответствующей плоскости примерно одинакова, но реальная полученная форма расплавленного бассейна отличается. Когда дефокус отрицательный, можно получить большую глубину проникновения, которая связана с процессом пласта расплавленного пула. Эксперименты показывают, что материал начинает расплавить, когда лазер нагревается в течение 50 ~ 200 мс, образуя жидкий металл и испарение, образуя паровое давление, которое распыляется на очень высокой скорости и испускает ослепительный белый свет. В то же время высокая концентрация пара приводит к тому, что жидкий металл движется к краю расплавленного пула, образуя депрессию в центре расплавленного пула. Когда дефокус отрицательный, внутренняя плотность мощности материала выше, чем у поверхности, и ее легко образуют более сильное плавление и испарение, так что энергия света может быть передана в более глубокую часть материала. Следовательно, в практических приложениях, когда глубина проникновения должна быть большая, используется отрицательное расфокусирование; При сварке тонких материалов подходит положительную дефокусирование.

2. Лазерный метод процесса сварки:

1. Сварка между срезами. Включение четырех способов процесса: стыковая сварка, конечная сварка, сварочная сварка центрального проникновения, сварочная сварка центральной перфорации.

2. Проводная и проволочная сварка. Включение проволочной стыковой сварки, перекрестная сварка, параллельная сварка LAP, T-образная сварка и другие методы 4 процесса.

3. Сварка металлических проводов и блочных компонентов. Лазерная сварка может успешно реализовать соединение между металлической проволокой и элементом блока, а размер блочного элемента может быть произвольным. Внимание следует уделить геометрическим размерам проводных компонентов во время сварки.

4. Сварка разных металлов. Сварка различных типов металлов должна решить свариваемость и диапазон сварных параметров. Лазерная сварка между различными материалами возможна только с некоторыми комбинациями материала. Лазерная пайка Некоторые компоненты не подходят для лазерной сварки, но лазерная сварка может использоваться в качестве источника тепла для выполнения пайки и пайки, что также имеет преимущества лазерной сварки. Есть много способов использовать пайю. Среди них лазерная пайка в основном используется для сварки печатных плат, особенно для технологии Abstric Comput Component.

3. По сравнению с другими методами, использование лазерной пайки имеет следующие преимущества:

1. Из-за локального нагрева компоненты нелегко продуцируют повреждение тепла, а зона воздействия на тепло, поэтому пайка может проводиться вблизи термочувствительных компонентов.

2. Он использует бесконтактное отопление, чтобы расплавить пропускную способность без каких-либо вспомогательных инструментов. Он может быть обработан после того, как двусторонние компоненты оснащены на двухсторонней печатной плате.

3. Хорошая устойчивость для повторной работы. Поток имеет небольшое загрязнение для сварочных инструментов, а время облучения лазерного облучения и выходное питание легко контролировать, а выход лазерной паяния высока.

4. Лазерный луч прост в расщеплении света и может быть разделен на время и пространство с оптическими элементами, такими как полусердие, зеркало, призма, сканирование зеркала и т. Д., Что может реализовать одновременную симметричную сварку нескольких точек.

5. Лазерная пайка в основном использует лазер с длиной волны 1,06UM в качестве источника тепла, который можно передавать оптическим волокном, поэтому его можно обрабатывать по частям, которые нелегко сваривают обычными способами, и обладает хорошей гибкостью.

6. Хороший фокус, легко реализовать автоматизацию мультистанций устройств.

4. Сварка лазерного глубокого проникновения:

1. Металлургический процесс и технологическая теория. Металлургический физический процесс сварки глубокого проникновения лазера очень похож на сварку электронного пучка, то есть механизм преобразования энергии завершен через структуру \"небольшого отверстия \". При облучении достаточно высокой плотности мощности материал испаряется, чтобы образовать небольшие дыры. Это наполненное парное отверстие похоже на черное тело, которое поглощает почти всю энергию падающего света, а температура равновесия в полости достигает около 25 000 градусов. Тепло переносится из наружной стенки этой высокотемпературной полости, плавящий металл, окружающий эту полость. Небольшое отверстие заполнено высокотемпературным пар, генерируемым непрерывным испарением настенного материала под облучением светового луча. Четыре стены небольшого отверстия окружены расплавленным металлом, а жидкий металл окружен твердыми материалами. Поток жидкости вне настенной пороки и поверхностное натяжение стенового слоя поддерживается в динамическом балансе с постоянно порожденным давлением пара в полости. Световой луч непрерывно попадает в маленькое отверстие, а материал за пределами небольшого отверстия непрерывно протекает. Как движется пучка, небольшое отверстие всегда в стабильном состоянии потока. Другими словами, небольшое отверстие и расплавленный металл, окружающий стенку отверстия, движутся вперед с скоростью передней скорости ведущего светового луча, а расплавленный металл заполняет зазубрь, оставленный небольшой отверстием после его удаления, а сварки сформирован.

2. Влияние факторов. Факторы, которые влияют на сварка лазера глубокой проникновения, включают в себя: лазерную мощность, диаметр лазерного луча, скорость поглощения материала, скорость сварки, экранирующий газ, фокусное расстояние объектива, очаговое положение, положение лазерного луча и мощность лазера в начале и конечных точках сварки. Постепенно упали контроль.

3. Особенности лазерной глубокой проникновения сварки:

Особенности: (1) высокое соотношение сторон. Поскольку расплавленный металл образован вокруг цилиндрической высокотемпературной полости пара и простирается на заготовку, сварное сварное приводит становится глубоким и узким. (2) Минимальный тепловой вход. Поскольку температура исходной полости очень высока, процесс плавления происходит чрезвычайно быстрым, тепловой вход к заготовке чрезвычайно низкое, а тепловая деформация и зона воздействия на тепло. (3) высокая плотность. Поскольку небольшие отверстия, наполненные высокотемпературным пар, способствуют перемешиванию сварочного бассейна и ухождения газа, что приводит к образованию непористой сварки проникновения. Высокая скорость охлаждения после сварки легко сделать сварную микроструктуру. (4) Укрепление сварного шва. (5) Точный контроль. (6) Бесконтактный процесс атмосферного сварки.

4. Преимущества сварки на основе лазера. Кварц и другие сложные сварочные материалы. (2) Поскольку пучок прост в передаче и контролю, и нет необходимости часто заменять сварочный факел и сопло, оно значительно уменьшает вспомогательное время отключения, поэтому фактор нагрузки и эффективность производства высоки. (3) Из-за эффекта очистки и высокой скорости охлаждения, сварочный шов сильный, а общая производительность высока. (4) Из-за низкого баланса тепловой входной и высокой точности обработки затраты на переработку могут быть уменьшены. Кроме того, движущаяся стоимость лазерной сварки относительно низкая, что может снизить затраты на производство. (5) Легко реализовать автоматизацию и может эффективно контролировать интенсивность луча и тонкое позиционирование.

5. Лазерное глубокое проникновение сварочное оборудование: лазерная глубокая проникновение сварки обычно использует непрерывные волны CO2 лазеры. Этот тип лазера может поддерживать достаточно высокую выходную мощность, производить эффект \"небольшого отверстия \", проникающий в целую секцию заготовки и образует сильное сварное соединение. Что касается самого лазера, это просто устройство, которое может генерировать параллельный луч, который может использоваться в качестве источника тепла и имеет хорошую направленность. Если он направлен и застрелен на заготовку после эффективной обработки, его входная мощность будет иметь сильную совместимость, что делает его лучше адаптированным к автоматическому процессу. Чтобы эффективно реализовать сварку, лазер и другие необходимые оптические, механические и контрольные компоненты вместе образуют большую систему сварки. Эта система включает лазеры, компоненты для доставки луча, загрузку заготовки и разгрузки и движущие устройства, а также устройства управления. Эта система может быть просто ручной обработкой и фиксацией заготовки оператором, или она может включать автоматическую загрузку, разгрузку, фиксацию, сварка и проверку заготовки. Общее требование о проектировании и реализации этой системы состоит в том, чтобы получить удовлетворительное качество сварки и высокую эффективность производства.

5. Лазерная сварка стальных материалов:

1. Лазерная сварка углеродистой стали и обычной легированной стали. Вообще говоря, лазерный сварочный эффект углеродной стали хорош, а качество сварки зависит от содержания примесей. Также как и другие сварочные процессы, сера и фосфор - чувствительные факторы для сварки трещин. Чтобы получить удовлетворительное качество сварки, требуется предварительный нагрев, когда содержание углерода превышает 0,25%. Когда стали с различным содержанием углерода сварены друг к другу, сварочная горелка может быть немного смещена в сторону низкоуглеродного материала для обеспечения качества соединения. Низкоуглеродистая железная сталь не подходит для лазерной сварки из-за его высокого содержания серы и фосфора. Низкоуглеродистая убитая сталь имеет очень хороший эффект сварки из-за его низкого содержания примесей. Как среда, так и с высокой углеродистой сталью, так и обычной легированной сталью могут быть хорошо лазерной сварной, но для устранения стресса требуется предварительное нагревание и после сварки.

2. Лазерная сварка из нержавеющей стали. В общем, лазерная сварка из нержавеющей стали легче получить высококачественные соединения, чем обычная сварка. Поскольку зона термоэффекта высокой скорости сварки мала, сенсибилизация не становится важной проблемой. По сравнению с углеродистой сталью низкая теплопроводность из нержавеющей стали облегчает получение узких сварных швов глубокого проникновения.

3. Лазерная сварка между различными металлами. Чрезвычайно высокая скорость охлаждения и небольшая зона термоэффекта лазерной сварки создает благоприятные условия для совместимости материалов с различными структурами после плавления многих различных металлов. Доказано, что следующие металлы могут быть успешно лазерной глубокой проникновением сварка: нержавеющая сталь ~ низкоуглеродистая сталь, 416 из нержавеющей стали ~ 310 нержавеющая сталь, 347 нержавеющая сталь ~ улавливая никелевый сплав, никелевый электрод ~ холодная кованая сталь, биметаллические полоски с различными содержание никеля.