激光真空焊接為激光應用提供一個全新方向

發(fā)布時間：2016-08-22 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

 激光焊接作為一種先進的高能束加丁技術被廣泛應用于丁業(yè)生產(chǎn)的各個領域。一般情況下，激光焊接在大氣環(huán)境下進行，需要側吹保護氣體，且多用在輕量化構件的薄板焊接。近年來，隨著丁業(yè)激光器的飛速
發(fā)展，大功率、高品質(zhì)的光纖激光器和碟片激光器的；H現(xiàn)，大功率激光焊接有望在厚板焊接方面得到應用。但是，激光焊接等離子體強烈的“屏蔽效應”使得激光焊接無法通過增大激光功率而獲得持續(xù)的熔深增加，
并且在大功率激光深熔焊過程中，很難獲得良好的焊縫成形”。
    近年來日本學者提出了真空激光焊接的方法，真空激光焊接類似于電子束焊接，激光焊接過程在環(huán)境氣壓低于正常大氣壓的真空室內(nèi)完成。研究表明：在真空條件下激光焊接的熔深顯著增加，得到了類似
電子束焊接具有較大深寬比的大熔深焊縫。并且相比于電子束焊接，真空激光焊接不需要電子束焊接所需的極高真空度，大大增加了丁作效率，并節(jié)約了成本，同時真空激光焊接還不存在射線防護的問題。真空激光焊接機為激光焊接的應用提供了一個全新方向。
    因真空激光焊接在深熔焊方面具有較大優(yōu)勢，本文以在厚板激光焊接方面應用較多的高強鋼作為試驗材料，研究環(huán)境氣壓、焊接速度和離焦量等因素對焊縫成形的影響規(guī)律，對比分析真空激光焊接與常規(guī)激光焊接在焊縫成形方面的區(qū)別，并利用CCD觀測激光焊接等離子體，分析環(huán)境氣壓改變焊縫成形的原因。
   本研究為真空激光焊接技術在厚板激光焊接方面的實際應用提供技術參考和理論支持。為減小等離子體對激光焊接過程的干擾，擴寬大功率激光焊接的應用范圍，對真空條件下激光焊接的焊縫成形和等離子體特征進行了研究。
   結果表明，真空激光焊接機可以改善激光焊接表面成形，增加熔深。在焊接速度為0.5 m/min時，真空環(huán)境下焊縫熔深大約是大氣環(huán)境下焊縫熔深的3倍。對比不同焊接速度下環(huán)境氣壓對熔深的影響規(guī)律發(fā)現(xiàn)，在焊接速度較小時，環(huán)境氣壓對于激光焊接的熔深影響更加明顯。在真空條件下，較大的負離焦可以顯著增加熔深，改善焊縫成形。等離子體圖像觀測結果表明，隨著環(huán)境氣壓降低，等離子體逐漸減弱。真空環(huán)境對激光焊接等離子體強烈的抑制效應是真空激光焊接熔深增加，焊縫成形改變的一個原兇。

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