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。
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下);
2013年10月,中国焊接*获得了焊接领域较高学术奖--布鲁克奖。英国焊接研究所(TWI)每年从来自120多个国家的4000余会员单位中推荐提名,较终将该奖项授予一位*,以表彰其在焊接或连接科学技术与工业应用领域做出的**贡献。这次获奖不仅是对巩水利及其团队的认可,也是对中航工业推动材料连接技术进步的肯定。
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较为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
加工地址在:东莞市常平镇
激光与材料作用引起的物态变化:
金属材料的激光加工主要是基于光热效应的热加工,激光辐照材料表面时,在不同的功率密度下,材料表面区域将发生各种不同的变化。这些变化包括表面温度升高、熔化、汽化、形成匙孔以及产生光致等离子体等。而且,材料表面区域物理状态的变化较大的影响材料对激光的吸收。
激光功率密度较低、辐照时间较短时,金属吸收的激光能量只能引起材料由表及里温度升高,但维持固相不变。只要用于零件退火和相变硬化处理。
随着激光功率的提高和辐照时间的加长,材料表层逐渐熔化,随输入能量增加,液-固相分界逐渐向材料深部移动。这种物理过程主要用于金属的表面重熔、合金化、熔覆和热导型焊接。
进一步提高功率密度和加长作用时间,材料表面不仅熔化,而且汽化,汽化吴聚集在材料表面附件并微弱的电离形成等离子体,这种稀薄等离子体有助于材料对激光的吸收。在汽化膨胀压力下,液态表面变形,形成凹坑。这一阶段可以用于激光焊接。
再进一步提高功率密度和加长辐照时间,材料表面强烈汽化,形成较高电离度的等离子体,这种致密的等离子体可逆着光束入射方向传输,对激光有屏蔽作用,大大降低激光入射到材料内部的能量密度。在较大的蒸气反作用力下,熔化的金属内部形成小孔,通常称之为匙孔,匙孔的存在有利于材料对激光吸收。这一阶段可用于激光深熔焊接、切割和打孔、冲击硬化等。
不同条件下,不同波长激光照射不同金属材料,每一阶段的功率密度的具体数值会存在一定的差异。
就材料对激光的吸收而言,材料的汽化是一个分界线。当材料没有发生汽化时,不论处于固相还是液相,其对激光的吸收仅随表面温度的升高而有较慢的变化;而一旦材料出现汽化并形成等离子体和匙孔,材料对激光的吸收则会突然发生变化。
激光加工的物理基础是激光与物质的相互作用,这是一个较为广泛的概念,既包括复杂的围观**过程,也包括激光作用与各种介质材料所发生的宏观现象,如激光的反射、吸收、折射、偏振、光电效应、气体击穿等。
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