❶ 如何改善鋁合金激光焊接的質量
鋁合金激光焊接開始時,存在高反射現象,嚴重影響材料對激光能量的吸收,而波長越短,材料對光的吸收就越好,因此,光纖激光比CO2激光對鋁合金的吸收要好。光纖激光的光束模式也會比CO2激光好,能量密度更加集中。一旦材料開始吸收光能,對液態金屬對光的反射率就明顯下降。
採用雙光斑激光焊,能夠明顯改善氣孔率,主要是因為採用雙光束進行焊接時,兩束光形成一個相對較大的匙孔,提高了匙孔的穩定性,有利於氣體的逸出;相比於串列雙光束,採用並行雙光束焊接時,熔池內部溫度梯度更小,降低了液態金屬凝固速度,延長氣泡的逸出時間,有利於減小氣孔傾向;並行雙光束激光焊也能提高送絲的穩定性,對穩定焊接質量有利。
採用激光填絲焊,相比鋁合金激光自熔焊,能夠得到更好的成型。激光填絲焊能夠兼容激光焊的高能量密度和填絲焊的高橋接能力,對於有一定間隙的焊縫,能夠保證良好的成型效果。而且通過不同的填充材料的選擇,可以對母材進行不同的化學冶金,起到一定合金元素補充且強化的功效。
採用激光復合焊,通過激光與電弧的復合,能夠有效消除激光焊形成的等離子體的影響。通過光絲間距、吹氣、焊槍角度等參數的調節,能夠獲得美觀的焊縫,而且對於厚板無需開坡口或只需開小坡口就可以形成良好的焊縫。
採用功能強大的激光頭,能夠穩定焊接質量。隨著激光加工的深入開發,功能越來越強大的激光頭得到快速的應用。目前激光頭,能夠在一定范圍內上下左右浮動而不改變光斑大小,也不影響光絲配合,非常利於大批量的生產應用,能改善材料因加工而產生的少量尺寸偏差而引起的焊接缺陷。
採用合適的焊接工藝參數,能夠保證焊接質量。鋁合金激光填絲焊接的激光功率和焊接速度的優化參數范圍關系:激光功率和焊接速度的優化匹配參數曲線呈直線式上升,斜率基本保持不變。每一個給定的激光功率值,在優化參數曲線上都有一個優化的焊接速度與之對應,且焊接速度可在一定范圍內變化仍能獲得成形質量好的焊縫,此區域屬於焊接穩定區。在某一功率值時,當焊接速度過大,熱輸入變小,鋁合金板材不能焊透,此時焊接速度過大則向上超過穩定區范圍,屬於未熔透區;當焊接速度過小,熱輸入過大,熔池下塌嚴重,此時屬於熔池坍塌區。要獲得穩定的焊縫成型,需要匹配合適的焊接工藝參數。
❷ 激光拼焊過程中產生等離子雲有什麼表現
摘要 焊接過程中克服等離子雲影響的,常規方法是通過噴嘴對熔池表面噴吹惰性氣體。可以利用氣體的機械吹力驅除等離子雲,使其偏離熔池上方。還可以利用較低溫度的氣體降低熔池上方高溫氣體的溫度,抑制產生等離子雲的高溫條件。
❸ 激光焊接過程中等離子體是如何產生的,對焊接過程有何影響
通常是焊接對熱敏感的金屬,由於激光能量集中,焊接速度過快,焊接完後沒有氣體或焊劑保護導致的裂紋缺陷。
可以用激光焊+MIG熔化極氬弧焊,復合焊焊接。利用氬弧焊氬氣保護,可以有效減少裂紋缺陷產生,提高焊接質量。
影響激光焊接質量的焊接工藝參數主要包含:激光率、焊接速度、透鏡焦距,聚焦位置,保護氣體等。激光功率和焊接速度是影響焊接質量的最主要參數,焊接厚度取決於激光功率,約為功率(KW)的0.7次方,通常功率增大,焊接深度增加;速度增加,熔深變淺,焊縫和熱影響區變窄,生產率增高。
(3)激光焊接等離子屏蔽怎麼改善擴展閱讀:
(1)可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區金相變化范圍小,且因熱傳導所導致的變形亦最低。
(2)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格,可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。
(3)不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬於接觸式焊接製程,機具的耗損及變形接可降至最低。
(4)激光束易於聚焦、對准及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。
❹ 數控等離子干擾,求解決!
你這個應該是高壓脈沖點火哦,這個是很頭疼了,你把工控機電腦方放一封閉的金屬箱體內了,並且可靠接地,這樣試試看看會不會死機了哦,還有就是辦公用的電腦要不就把位置遠一點試試了,這個沒辦法,等離子這種點火方式就是點火瞬間干擾很大了,這個在操作手冊上應該有,採用短路點火的就沒這個問題了,比如海寶的切割機電源。
❺ 激光焊接缺陷的診斷方法
首先,利用光譜分析方法,從理論上探討了薄板激光焊接過程中等離子體的存在,分析了等離子體的產生和組成,從而較深入地論證了薄板激光焊接過程中的小孔效應焊機理.其次,通過對等離子體光輻射的分析,說明了薄板激光深熔焊接過程中的藍光是由組成等離子體的處於激發態的鐵粒子躍遷輻射造成的.然後,利用自行設計的感測器、信號處理系統和數據分析軟體對薄板激光焊接過程中等離子體行為和出現缺陷時的光、聲信號特徵進行了分析.通過檢測等離子體光、聲信號的平均強度就可以實時監測,.
❻ 激光等離子體屏蔽的定義
光本質上也是電磁波,只不過是頻率較高的電磁波,激光激發產生等離子體,當等離子體的密度達到一定程度時,電子的運動就能跟上激光的角頻率頻率,等離子體中的電子就把激光的能量給吸收掉,激光不能直接把能量傳遞給靶材了,這就是等離子體屏蔽。飛機的隱身技術,激光治療近視都用的這個原理。
❼ 如何調整激光焊接機光路
激光焊接機光路調整
激光焊接機激光器以及光路的調整必須由經過專門培訓的人員進行,否則會因激光器失調或調偏造成光路上其它組件的損壞。
激光諧振腔的調整步驟如下:
1.檢查基準光源
紅色的半導體激光是整個光路的基準,必須首先確保其准確性。用一個簡易的高度規檢查紅光是否與光具座導軌頂面平行,並處於光具座兩條導軌間的中心線上,如出現偏差,可以通過6個緊固螺釘進行調整。調整好後注意再檢查一遍所有緊固螺釘是否已經完全擰緊。
2.調整輸出鏡(輸出介質膜片)位置
調整輸出鏡前,應將裝有YAG棒的聚光腔拿開,以免因光路中YAG棒的折射偏差影響調整的准確性。
輸出介質膜片的准確位置應該是使紅光位於其中心位置並能將紅光完全反射回紅光的出射孔,否則應通過膜片架的旋鈕進行仔細調整。注意調整完後應將膜片架調節旋鈕上的鎖緊圈完全鎖緊,確保其位置的穩定性,然後再一次檢查其反射光的位置是否保持在原位。
3.檢查YAG棒的安裝位置
用透明膠紙分別貼在YAG棒套的兩端,觀察紅光光斑是否在兩個棒套管的正中間位置,如有偏差,應通過調整聚光腔的位置加以修正。然後觀察YAG棒的反射光位置,應與紅光的出射孔重合,否則在兼顧紅光盡可能保持在棒套管中心位置的前提下調整聚光腔的位置,使反射光盡量與出射孔靠攏,至少應保證調整到與出射孔的偏差小於1mm。
4.調整全反鏡(全反介質膜片)位置
第一步:檢查紅光是否在介質膜片的中間位置,否則應調整介質膜片架的安裝位置使紅光在介質膜片的中心。
第二步:粗調介質膜片架旋鈕,使紅光反射回出射孔。
第三步:開啟激光,200A左右,脈寬調整到約2ms,重復頻率調整到0Hz,踩一下腳踏開關使脈沖氙燈閃光,此時用完全暴光的全黑像紙放在輸出鏡前,可以觀察到有激光輸出,反復調整膜片架的兩個旋鈕,使輸出光斑最圓且均勻,然後逐漸降低電流至120A左右,進一步反復仔細地微調旋鈕,盡可能使打到像紙上的光斑最圓且最強部分集中在光斑中心。
第四步:檢查激光是否與紅光重合,將像紙固定在激光輸出鏡的前端並盡量遠離輸出鏡的位置,發出一個激光脈沖,觀察像紙上的光斑中心是否與紅光中心重合,如不重合,可以微調輸出鏡和全反鏡,使光斑與紅光重合,然後再將像紙固定在離激光器輸出鏡800~1000mm的地方,再次檢查光斑是否與紅光重合。如能較好地重合,激光器即調整到了最佳狀態。
第五步:鎖緊各個調節旋鈕,再一次檢查像紙上的光斑是否良好,並與紅光同軸。否則應重新調整。
5.檢查光閘的位置
人工旋轉反射鏡片支架,將光閘推至擋光位置,觀察紅光是否在鏡片的中間,其反射光是否位於光束終止器中心的吸收錐體上,如位置不正確可稍加調整,最後,應特別注意仔細檢查一下光閘反射鏡片是否清潔,受污染的鏡片在使用中很快會炸裂。
❽ 激光焊接技術的工藝參數
連續CO2激光焊的工藝參數 厚度/mm 焊速/(cm/s) 縫寬/mm 深寬比 功率/kw 對接焊縫 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.13 3.81 0.45 全焊透 5 0.25 1.48 0.71 全焊透 5 0.42 0.47 0.76 部分焊透 55 17-7不銹鋼(0Cr7Ni7A1) 0.13 4.65 0.45 全焊透 5 302不銹鋼(1Cr18Ni9) 0.13 2.12 0.50 全焊透 5 0.20 1.27 0.50 全焊透 5 0.25 0.42 1.00 全焊透 5 6.35 2.14 0.80 7 3.5 8.9 1.27 1.00 3 8 12.7 0.42 1.00 5 20 20.3 21.1 1.00 5 20 6.35 8.47 —— 3.5 16 因康鎳合金600 0.10 6.35 0.25 全焊透 5 0.25 1.69 0.45 全焊透 5 鎳合金200 0.13 1.48 0.45 全焊透 5 蒙乃爾合金400 0.25 0.60 0.60 全焊透 5 工業純鈦 0.13 5.92 0.38 全焊透 5 0.25 2.12 0.55 全焊透 5 低碳鋼 1.19 0.32 —— 0.63 0.65 搭接焊縫 鍍錫鋼 0.30 0.85 0.76 全焊透 5 302不銹鋼(1Cr18Ni9) 0.40 7.45 0.76 部分焊透 5 0.76 1.27 0.60 部分焊透 5 0.25 0.60 0.60 全焊透 5 角縫焊 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.25 0.85 —— —— 5 端接焊縫 321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) 0.13 3.60 —— —— 5 0.25 1.06 —— —— 5 0.42 1.90 —— —— 5 17-7不銹鋼(0Cr17Ni7A1) 0.13 3.60 —— —— 5 因康鎳合金600 0.10 1.06 —— —— 5 0.25 0.60 —— —— 5 0.42 0.76 —— —— 5 鎳合金200 0.18 1.06 —— —— 5 蒙乃爾合金400 0.25 激光深熔焊接的主要工藝參數 激光焊接過程常使用惰性氣體來保護熔池,當某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不考慮保護,但對大多數應用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護,使工件在焊接過程中免受氧化。氦氣不易電離(電離能量較高),可讓激光順利通過,光束能量不受阻礙地直達工件表面。這是激光焊接時使用最有效的保護氣體,但價格比較貴。氬氣比較便宜,密度較大,所以保護效果較好。但它易受高溫金屬等離子體電離,結果屏蔽了部分光束射向工件,減少了焊接的有效激光功率,也損害焊接速度與熔深。使用氬氣保護的焊件表面要比使用氦氣保護時來得光滑。氮氣作為保護氣體最便宜,但對某些類型不銹鋼焊接時並不適用,主要是由於冶金學方面問題,如吸收,有時會在搭接區產生氣孔。使用保護氣體的第二個作用是保護聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時,由於其噴出物變得非常有力,此時保護透鏡則更為必要。保護氣體的第三個作用是對驅散高功率激光焊接產生的等離子屏蔽很有效。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子雲,金屬蒸氣周圍的保護氣體也會因受熱而電離。如果等離子體存在過多,激光束在某種程度上被等離子體消耗。等離子體作為第二種能量存在於工作表面,使得熔深變淺、焊接熔池表面變寬。通過增加電子與離子和中性原子三體碰撞來增加電子的復合速率,以降低等離子體中的電子密度。中性原子越輕,碰撞頻率越高,復合速率越高;另一方面,只有電離能高的保護氣體,才不致因氣體本身的電離而增加電子密度。表 常用氣體和金屬的原子(分子)量和電離能
材料 氦 氬 氮 鋁 鎂 鐵原子(分子)量 4 40 28 27 24 56電離能(eV) 24.46 15.68 14.5 5.96 7.61 7.83從表可知,等離子體雲尺寸與採用的保護氣體不同而變化,氦氣最小,氮氣次之,使用氬氣時最大。等離子體尺寸越大,熔深則越淺。造成這種差別的原因首先由於氣體分子的電離程度不同,另外也由於保護氣體不同密度引起金屬蒸氣擴散差別。氦氣電離最小,密度最小,它能很快地驅除從金屬熔池產生的上升的金屬蒸氣。所以用氦作保護氣體,可最大程度地抑制等離子體,從而增加熔深,提高焊接速度;由於質輕而能逸出,不易造成氣孔。當然,從我們實際焊接的效果看,用氬氣保護的效果還不錯。等離子雲對熔深的影響在低焊接速度區最為明顯。當焊接速度提高時,它的影響就會減弱。保護氣體是通過噴嘴口以一定的壓力射出到達工件表面的,噴嘴的流體力學形狀和出口的直徑大小十分重要。它必須以足夠大以驅使噴出的保護氣體覆蓋焊接表面,但為了有效保護透鏡,阻止金屬蒸氣污染或金屬飛濺損傷透鏡,噴口大小也要加以限制。流量也要加以控制,否則保護氣的層流變成紊流,大氣捲入熔池,最終形成氣孔。為了提高保護效果,還可用附加的側向吹氣的方式,即通過一較小直徑的噴管將保護氣體以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。保護氣體不僅抑制了工件表面的等離子體雲,而且對孔內的等離子體及小孔的形成施加影響,熔深進一步增大,獲得深寬比較為理想的焊縫。但是,此種方法要求精確控制氣流量大小、方向,否則容易產生紊流而破壞熔池,導致焊接過程難以穩定。 焊接起始、終止點的激光功率漸升、漸降控制
激光深熔焊接時,不管焊縫深淺,小孔現象始終存在。當焊接過程終止、關閉功率開關時,焊縫尾端將出現凹坑。另外,當激光焊層覆蓋原先焊縫時,會出現對激光束過度吸收,導致焊件過熱或產生氣孔。為了防止上述現象發生,可對功率起止點編製程序,使功率起始和終止時間變成可調,即起始功率用電子學方法在一個短時間內從零升至設置功率值,並調節焊接時間,最後在焊接終止時使功率由設置功率逐漸降至零值。
❾ 激光焊接機焊接為什麼要用到保護氣體
原因可分為三點。
原因一:可保護聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射
保護氣體可以保護激光焊接機聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射,特別在高功率焊接時,由於其噴出物變得非常有力,此時保護透鏡則更為必要。
原因二:保護氣體對驅散高功率激光焊接產生的等離子屏蔽很有效
金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子雲,金屬蒸氣周圍的保護氣體也會因受熱而電離。如果等離子體存在過多,激光束在某種程度上被等離子體消耗。等離子體作為第二種能量存在於工作表面,使得熔深變淺、焊接熔池表面變寬。通過增加電子與離子和中性原子三體碰撞來增加電子的復合速率,以降低等離子體中的電子密度。中性原子越輕,碰撞頻率越高,復合速率越高;另一方面,只有電離能高的保護氣體,才不致因氣體本身的電離而增加電子密度。
原因三:保護氣體可使工件在焊接過程中免受氧化
激光焊接機必須使用一種氣體進行保護,而且程序要設定成先出保護氣體再出激光的方式,防止在連續加工時,脈沖激光出現氧化的現象。而惰性氣體可以保護熔池,當某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不考慮保護,但對大多數應用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護,使工件在焊接過程中免受氧化。
以上就是激光焊接機焊接時為什麼要用到保護氣體的原因。山東言赫提醒您一般採用氦作保護氣體,可最大程度地抑制等離子體,從而增加熔深,提高焊接速度;而且質輕能逸出,不易造成氣孔。當然,從我們實際焊接的效果看,用氬氣保護的效果也還不錯。
❿ 激光焊接機的焊接缺陷有哪些
對於任何設備,都會存在缺陷的,激光焊接機的常見焊接缺陷如下:
焊接缺陷——裂紋
激光焊接過程中,由於激光的熱輸入量較小,焊接變形量小和焊接產生的應力也較小,因此一般情況下不會產生高溫裂紋。但是,由於材質的不同和工藝參數選擇的不當,有時也會產生高溫裂紋。
焊接缺陷——驅除與焊接性的改變
當進行中能量至高能量的激光束焊接時,需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除,以確保焊道的再出現。而且在高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等,在進行焊接時,焊接性會受激光所改變。
焊接缺陷——焊接飛濺
當激光焊接完成後,有些工件或材料表面上會出現很多金屬顆粒,這些金屬顆粒附著在工件或材料表面,不僅影響美觀度,還影響使用。出現這種現象的原因在於工件或材料表面存在污漬,或者鍍鋅層。
焊接缺陷——焊瘤
當焊縫軌跡發生大的變化時,容易在轉角處出現焊瘤或者不平整現象。出現這種現象的原因是焊縫的軌跡變化大,示教不均勻。這時就需要調整焊接參數,來連貫過度轉角處的方法進行處理。
這就是激光焊接比較常見的焊接缺陷。除此之外,激光焊接的能量轉換效率太低,通常低於10%,且它的焊接設備都較為昂貴。這些都是它的缺陷,但就像是人無完人一樣,設備技術肯定也沒有十全十美的,只能通過研發創新,不斷地進行完善。