影響材料對(duì)激光束吸收的主要因素:
1、溫度
室溫時(shí)金屬材料兩激光的吸收率一般在20℃以下;當(dāng)金屬溫度達(dá)到烙點(diǎn)產(chǎn)生熔融和氣化后吸收率上升到40~50%;當(dāng)接近沸點(diǎn)時(shí)吸收率可高達(dá)90%。
材料的直流電阻率
材料對(duì)激光的吸收率與材料的直流電阻率的平方根成正比、與激光彼長(zhǎng)的平方根成反比關(guān)系。
2、激光束的入射角
入射角越大,吸收率越小。當(dāng)激光垂直于金屬表面照射時(shí),金屬對(duì)激光的吸收率最大。但通常為了保護(hù)激光出射鏡頭,需要維持一定的入射角。
村料的表面狀態(tài)為了低反射率,可在金屬表面涂上薄薄一層全屬粉,但兩者必須是能夠形成合金的。如飯、金、銀可覆蓋薄銳層,此時(shí)在同樣熔深的情況下,焊接所需的能量大約為原來銅、金、銀所需的四分一。
3、聚焦性和離焦量
品質(zhì)優(yōu)良的YAG激光焊接裝置,其聚焦性(光斑大?。┦峭ㄟ^裝置本身的光路同軸精度、輸出光纖和出射頭的成像比等來保證。
以激光出射焦點(diǎn)正好落在工作上面時(shí)的位置為零。離焦量是指焦點(diǎn)離開這個(gè)零點(diǎn)的距離量。焦點(diǎn)位置超過零點(diǎn)位置時(shí)叫負(fù)離焦(焦點(diǎn)深入到工件內(nèi)部),其距離值為負(fù)離焦量。反之,焦點(diǎn)不到零點(diǎn)的距離數(shù)值為正離焦量。要獲得較大的熔深,可將焦點(diǎn)位置選擇在工件內(nèi)部某一位置上,即采用負(fù)離焦量進(jìn)行焊接。
4、焊接的穿入深度
脈沖激光焊接時(shí),主要是以傳熱熔化方式進(jìn)行的。激光束本身對(duì)金屬的直接穿入深度是有限的,其主要取決于材料的導(dǎo)溫系數(shù)(導(dǎo)溫系數(shù)大的則穿入深度大),而不是激光器的功率大小。
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