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                高亮度激光器在焊接工藝中的應用

                來源:    關鍵詞:激光, 高亮度, 激光焊接,    發布時間:2019-12-27

                設置字體:

                相比光纖激光器,直接半☉導體激光器能量更均勻,光斑更接近平頂分布而不是光纖激光器的高斯分布(圖1)。在實際焊接應用中得到的效果比傳統ζ激光器更加優越。

                表1 直接半導體與光纖激光器的參數對比



                1.焊縫表面形態和焊縫橫▓截面形貌

                半導體激光焊接低碳鋼時,表面較不銹鋼的焊縫形貌更寬◥,魚身體向後翻滾而去鱗紋更明顯。另外,焊縫更寬,熱影響區Ψ更大。


                 圖2 半導體激光焊接低碳鋼和不銹鋼焊縫表面

                註:(a)低碳鋼, (b)不銹鋼


                可見半導體激光焊接低碳鋼及不銹◣鋼的焊縫橫↙截面均不同於傳統的“釘子頭”形形貌,為典型的“U”形焊縫橫截面形貌。另外,不銹鋼焊縫橫截面相較於低碳鋼↘更細長,熔寬明顯更窄、熔深略微較深。



                 圖3 半導體激光焊接低碳鋼和不銹鋼焊縫橫截面

                註:(a)低碳鋼, (b)不銹鋼


                2.不同功率下焊縫橫截面形貌

                隨著功率的增加聲音)一時間充斥了整個房間,焊縫的深度在增加,同時,激光器功率增加也會造成熔寬的增加。


                圖4 不同功率下的橫截面圖


                3、激光功率與熔深、熔寬之』間的對應關系


                圖5 熔深熔寬對隨功率的變化身份但是卻沒有點破這一層


                該激光焊接兩種材料的熔寬總體趨勢大體相當,均隨著焊接速度的提高而減小。但相同速度下,焊接低碳鋼的熔寬明顯大於不銹鋼。這與※固定激光功率,變化焊接速度↘的規律是一致的。


                4.穿透焊焊Ψ 縫橫截面


                圖6 焊縫橫截面


                造成焊縫不同區域組織的差異主要與凝固》過程中的溫度梯度大小有關,在焊縫中心區域由於冷卻速度較快,熔池中心溫度梯度小,因此形成細小的等軸枝晶組織,而越靠近熔合線附近,溫度梯度越大,晶粒沿與熔合線方向垂直ζ 向焊縫中心生長,形成略微粗大的柱狀晶【組織。


                5.接頭顯微〖硬度分布

                圖7顯微硬度分布


                圖7為上述激光焊接橫截面中心區域的顯微硬度分布。可見】母材的平均顯微硬度約為 280 HV,焊縫中心的平均顯微硬度約為 286 HV,焊縫區域的顯微而匯報硬度略高於母材的顯微硬度,熱影響區平均顯微硬度最低,約為 269 HV。焊縫的顯微硬度並沒有顯著的差異,其接頭沒有出現明顯的軟化現象。


                6.拉伸試驗

                在掃描電鏡下觀察拉伸樣品的斷口▅形貌



                7.焊∏接速度和效果

                                                        

                圖10  1mm不銹鋼板的焊接效果@1000W-220μm


                采用QBH輸出,可與商用鏡頭往著臥室走去匹配。配備完善的驅動控制系統,並且具有人性化的操控性能。光束呈平頂分布、光束能量分→布均勻,適是用於熔覆、釬焊以及表面熱處理等應用。


                來源:凱普林光電