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深度解讀

通快開發(fā)出可實(shí)現(xiàn)高效銅焊接的脈沖綠光激光器

Julie 來源:中國(guó)光學(xué)期刊網(wǎng)2015-07-22 我要評(píng)論(0 )   

德國(guó)通快公司在慕尼黑光博會(huì)上亮相了其開發(fā)的用于銅的高效焊接的脈沖綠光激光器——TruDisk 421 pulse,其能輸出平均功率為400 W的515 nm激光。

       德國(guó)通快公司在慕尼黑光博會(huì)上亮相了其開發(fā)的用于銅的高效焊接的脈沖綠光激光器——TruDisk 421 pulse,其能輸出平均功率為400 W的515 nm激光。通快表示,該激光器的倍頻是在激光諧振腔內(nèi)部完成的。 

        銅片焊接,銅對(duì)綠光的反射較少 
 
      用綠光焊接銅,能夠避免用紅外激光焊接銅時(shí)出現(xiàn)的很多問題。利用紅外光(1 μm波段)焊接銅的兩個(gè)最大問題是:濺射物和重復(fù)性差。銅對(duì)1 μm波長(zhǎng)具有很高的反射率。濺射會(huì)在深度焊接時(shí)引發(fā)問題,因?yàn)闉R射會(huì)損壞被焊接的工件。此外,通常也不能獲得可接受的均勻焊縫(這主要依賴于被焊接金屬的表面特性)。 
 
      這兩個(gè)問題可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇激光參數(shù)(功率密度分布、脈沖寬度以及蒸汽通道的形狀)得以部分解決;即便如此,焊接結(jié)果往往仍然不夠理想。不能被影響的是銅的表面張力和粘度。與鋼相比,銅的這兩個(gè)屬性均較低,這將導(dǎo)致更加太穩(wěn)定的熔池。而且,由于銅的高熱導(dǎo)率會(huì)導(dǎo)致能量損耗增加,這種不穩(wěn)定情況會(huì)進(jìn)一步惡化。 
 
       銅的表面性質(zhì)并不重要 
      因?yàn)殂~對(duì)綠光的吸收遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)于紅外光的吸收,因此使用綠光焊接,銅能夠更快地達(dá)到其熔化溫度,焊接過程啟動(dòng)更快速,且只需要較少的激光功率。相比而言,要完成相同的銅焊接任務(wù),使用紅外激光器需要2.6 kW的峰值脈沖功率,而使用綠光激光器只需要1.4 kW的峰值功率。通快表示,使用該綠光激光器焊接銅,實(shí)現(xiàn)了更少的濺射、更低的能量、焊縫更加均勻。其在銅上獲得了統(tǒng)一的焊縫質(zhì)量,而不必考慮銅的表面是否被氧化、被噴砂、粗糙度或是被拋光等因素。 
 
      通快指出,如果使用氬氣和氮?dú)獾缺Wo(hù)氣體,還能獲得更高質(zhì)量的焊縫。這樣的保護(hù)氣體只有在使用綠光焊接時(shí)才非常有效;因?yàn)槿绻褂眉t外光,熔池的表面會(huì)因?yàn)闅怏w而產(chǎn)生更強(qiáng)烈的發(fā)射,這將導(dǎo)致需要更高的激光功率。

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通快綠色激光器激光諧振腔焊接銅片
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