激光焊接怎么保护表面

A. 激光焊如何做到没有焊痕

1）激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。

它主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观。

2）离焦量对焊接质量的影响。 激光焊接通常需要一定的离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。

由此可见，要想获得小的焊痕，最好使用正离焦。

3）焊材选择影响焊接品质：

1、如果选择跟模具母材一样的金属条当激光焊丝用，金属熔融后的金相组织就会跟模具母材不一致，从而影响焊接品质。
2、如果选择不锈钢金属丝，或者接近不锈钢的材料当激光焊丝用，同样会出现以上的问题，并不能保证焊接后的硬度。因为不锈钢的含碳量少，硬度低，焊接后的焊接位容易磨损。
3、焊丝针对不同的模具材料，有不同的型号。但激光焊不同于氩弧焊，激光焊是一种光能和热能高度集中的焊接，对于焊丝型号的选择不用十分的严格，只要保证焊接后跟母材的融接性好及硬度一致，就能达到很好的焊接品质。

4、焊丝的保存：

由于激光焊丝是合金材料，不是不锈钢丝，保存不好会有可能生锈。有些激光焊丝在表面镀有一层很薄的防锈物质，但镀的防锈层不能太厚，否则也会影响焊接品质，因为这防锈层在焊接过程中相当于杂质。特别是焊接镜面模具的焊丝，更不适宜镀防锈层。

焊丝要用密封袋包装，内放防潮珠，存放在干燥的环境中。如果放在长期有空调的环境中，可保存半年到一年不会生锈。

如果焊丝有生锈，用砂纸把表面锈层打至光亮，可以使用而不会影响焊接品质。

祝牛年快乐、工作进步。

B. 激光焊接机焊接为什么要用到保护气体

原因可分为三点。
原因一：可保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射
保护气体可以保护激光焊接机聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射，特别在高功率焊接时，由于其喷出物变得非常有力，此时保护透镜则更为必要。
原因二：保护气体对驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽很有效
金属蒸气吸收激光束电离成等离子云，金属蒸气周围的保护气体也会因受热而电离。如果等离子体存在过多，激光束在某种程度上被等离子体消耗。等离子体作为第二种能量存在于工作表面，使得熔深变浅、焊接熔池表面变宽。通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率，以降低等离子体中的电子密度。中性原子越轻，碰撞频率越高，复合速率越高；另一方面，只有电离能高的保护气体，才不致因气体本身的电离而增加电子密度。
原因三：保护气体可使工件在焊接过程中免受氧化
激光焊接机必须使用一种气体进行保护，而且程序要设定成先出保护气体再出激光的方式，防止在连续加工时，脉冲激光出现氧化的现象。而惰性气体可以保护熔池，当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护，但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护，使工件在焊接过程中免受氧化。
以上就是激光焊接机焊接时为什么要用到保护气体的原因。山东言赫提醒您一般采用氦作保护气体，可最大程度地抑制等离子体，从而增加熔深，提高焊接速度；而且质轻能逸出，不易造成气孔。当然，从我们实际焊接的效果看，用氩气保护的效果也还不错。

C. 激光加工的防护措施

1、为避免发生各种伤害，首先对激光加工设备采取必要的防护措施。这些措施主要包括以下方面。
（1）激光加工设备要可靠接地，电器系统外罩的所有维修门应安装有连锁装置，电器外罩应设置相应措施一边在进入维修门之前使内部的电容器组放电。
（2）激光加工设备应有各种安全措施，在激光加工设备上映舍友明显的危险警告标志和信号，如“激光危险”“高压危险”等字样。
（3）激光加工的光路系统应尽可能全部封闭，如使激光在金属管中传递，以防止对人体的直接照射造成伤害。
（4）如果激光加工的光路系统不可能全封闭，则光路应设在较高的位置，使光束在传递过程中避开人的头部，让激光从人的高度以上通过。
（5）激光加工设备的工作台应采用 玻璃等防护装置屏蔽，以防止激光的反射。
（6）进行激光加工的场地也应设有明显的安全标志，并设置栅栏、隔墙、屏风等，防止与工作无关人员误入危险区。
2、对人身的保护
（1）对于激光切割机的防护设备典型的就是激光防护镜，因为防止激光对人眼损伤的防护镜，按其防护原理可分为反射式、吸收式、衍射式和复合式等几种，当然，他们都会根据激光切割机的激光辐射波长进行过滤防护，达到对人体的激光切割机激光的保护，这也是市场上较为安全方便的激光切割机的防护设备。
（2）人体如果有了足够的健康程度，对于激光切割机的稍微辐射是可以抵御的。所以激光切割机操作人员要注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C和蛋白质的食物，经常喝些绿茶等等。因为这些食物都能帮助人类较好的保护眼睛，让人体能够在激光切割机辐射的条件下，较好的保护人体。

D. 激光焊接机用户在日常使用中应该怎样维护保养

激光焊接机内置的激光器的日常维护：注意：激光器维护的必须由经过专门培训的人员进行，否则容易产生严重的人为损坏。 一、为了保证激光器一直处于正常的工作状态，连续工作二周后或停止使用一段时间时，在开机前首先应对YAG棒、介质膜片及镜头保护玻璃等光路中的组件进行检查，确定各光学组件没有灰尘污染、霉变等异常现象，如有上述现象应及时进行处理，保证各光学组件不会在强激光照射下损坏。（若设备的使用环境比较清洁，上述检查可以相应延长至一个月甚至更长）。 二、冷却水的纯度是保证激光输出效率及激光器聚光腔组件寿命的关键，使用中应每周检查一次内循环水的电导率，保证其电导率30.5MW?cm，每月必须更换一次内循环的去离子水，新注入纯水的电导率必须32MW?cm。随时注意观察冷却系统中离子交换柱的颜色变化，一旦发现交换柱中树脂的颜色变为深褐色甚至黑色，应立即更换树脂。 三、检查的方法： 1、是将万用表置于2MW电阻档，把两支表笔测量端的金属外露部分以1cm的间隔距离，平行地插入冷却水面，此时的电阻读数至少应大于250kW。若读数低于此数值，应立即更换冷却水。 2、检查保护连锁电路不锈钢焊条：本冷却系统专门针对激光设备的特点，设计了超温声音报警，超温连锁，流量开关连锁，液位保护连锁等保护措施。使用中应经常检查以上保护电路，保证其功能正常有效。检查工作可以利用换水时进行。 3、注意事项：在气温较高或较潮湿的环境下，激光器运行中应随时注意观察冷却水循环的管道或激光聚光腔上是否出现因水温过低产生的凝露现象，凝露 出现会造成YAG晶体端面的损伤，导致输出功率下降甚至不能出光。使用中一定要加以注意。如果出现凝露应立即停止激光焊接机的使用，待聚光腔表面的水分自然干燥后重新检查YAG光学表面的状况，确定是否要清洗YAG棒，检查一切正常的情况下才能再次开机，开机前注意适当调高温控器的下限设定温度。

E. 如何对激光焊接机进行保养

1、设备操作人员可以经常用黑色像纸检查激光器输出光斑，一旦发现光斑不均匀或能量下降等现象，应及时对焊枪激光器的谐振腔进行调整，确保激光输出的光束质量；
2、将万用表置于2MW电阻档，把两支表笔测量端的金属外露部分以1cm的间隔距离，平行地插入冷却水面，此时的电阻读数至少应大于250kW。若读数低于此数值，应立即更换焊枪冷却水；
3、检查焊枪保护连锁电路不锈钢焊条：该冷却系统专门针对激光设备的特点，设计了超温声音报警，超温连锁，流量开关连锁，液位保护连锁等保护措施。使用中应经常检查以上保护电路，保证其功能正常有效。检查工作可以利用换水时进行。
4、为了保证焊枪激光器一直处于正常的工作状态，连续工作二周后或停止使用一段时间时，在开机前首先应对YAG棒、介质膜片及镜头保护玻璃等光路中的组件进行检查，确定各光学组件没有灰尘污染、霉变等异常现象，如有上述现象应及时进行处理，保证各光学组件不会在强激光照射下损坏；

F. 使用激光焊机有特殊的防护要求吗

对设备的保护

1. 焊接产生的火花会烧伤聚焦镜片，经常更换保护镜片

2. 长时间高功率工作需要合理的降温措施

3. 焊接的时候在出光位置一定要使用惰性保护气体

对操作者的保护

1. 佩戴激光防护眼镜，防止激光焊接时的溅射和衍射光伤害眼睛，并注意休息和使用润眼药水。

2. 尽量带手套，谨防激光烧到手

3. 激光电源属于高压电源，工作时禁止打开设备外壳触碰内部电器元件。
   

G. 激光焊接的危害有哪些如何做好防护

激光源发射的激光一般接触不到，也看不见，可认为几乎无危害，但千万注意一点，非专业人员别去接触激光源，否则很危险，只要是因为不可见性和能量太高。另外激光也属于电磁波，但是焊机用的激光波长都很大，所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

焊接过程中注意要通风，注意灰尘，金属微粒的吸入，注意保护气体，一般都是惰性气体，虽说这类气体没啥毒性，但别过多吸入。

最好再焊接过程中远离焊接部位，虽然焊机的激光源辐射危害几乎没有，但是焊接过程中会导致两种其他的辐射，电离辐射和受激辐射，这种被诱发的辐射这种不乏短波，而且对眼睛，身体影响不小，最好远离焊点，更别直视。

综上，如果是近距离工作，就是最好带呼吸护具，穿辐射防护服，带眼罩。

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H. 激光焊接机的日常维护要怎么做

1、为了保证激光器一直处于正常的工作状态，连续工作二周后或停止使用一段时间时，在开机前首先应对YAG棒、介质膜片及 镜头保护玻璃等光路中的组件进行检查，确定各光学组件没有灰尘污染、霉变等异常现象，如有上述现象应及时进行处理，保证各光学组件不会在强激光照射下损坏。(若设备的使用环境比较清洁，上述检查可以相应延长至一个月甚至更长)
2、冷却水的纯度是保证激光输出效率及激光器聚光腔组件寿命的关键，使用中应每周检查一次内循环水的电导率，保证其电导率30.5MW·cm，每月必须更换一次内循环的去离子水，新注入纯水的电导率必须32MW·cm。随时注意观察冷却系统中离子交换柱的颜色变化，一旦发现交换柱中树脂的颜色变为深褐色甚至黑色，应立即更换树脂。
3、设备操作人员可以经常用黑色像纸检查激光器输出光斑，一旦发现光斑不均匀或能量下降等现象，应及时对激光器的谐振腔进行调整，确保激光输出的光束质量。典型光斑图象如下：调好后的光斑未调好的光斑激光谐振腔的调整
注意：激光器的调整必须由经过专门培训的人员进行，否则会因激光器失调或调偏造成光路上其它组件的损坏。激光谐振腔的调整步骤如下：
1.检查基准光源
红色的半导体激光是整个光路的基准，必须首先确保其准确性。用一个简易的高度规检查红光是否与光具座导轨顶面平行，并处于光具座两条导轨间的中心线上，如出现偏差，可以通过6个紧固螺钉进行调整。调整好后注意再检查一遍所有紧固螺钉是否已经完全拧紧，需检查好。
2.调整输出镜位置
调整输出镜前，应将装有YAG棒的聚光腔拿开，以免因光路中YAG棒的折射偏差影响调整的准确性。输出介质膜片的准确位置应该是使红光位于其中心位置并能将红光完全反射回红光的出射孔，否则应通过膜片架的旋钮进行仔细调整。注意调整完后应将膜片架调节旋钮上的锁紧圈完全锁紧，确保其位置的稳定性，然后再一次检查其反射光的位置是否保持在原位。3.检查YAG棒的安装位置用透明胶纸分别贴在YAG棒套的两端，观察红光光斑是否在两个棒套管的正中间位置，如有偏差，应通过调整聚光腔的位置加以修正。然后观察YAG棒的反射光位置，应与红光的出射孔重合，否则在兼顾红光尽可能保持在棒套管中心位置的前提下调整聚光腔的位置，使反射光尽量与出射孔靠拢，至少应保证调整到与出射孔的偏差小于1mm。
4.调整全反镜位置

检查红光是否在介质膜片的中间位置，否则应调整介质膜片架的安装位置使红光在介质膜片的中心。
粗调介质膜片架旋钮，使红光反射回出射孔。
检查激光是否与红光重合，将像纸固定在激光输出镜的前端并尽量远离输出镜的位置，发出一个激光脉冲，观察像纸上的光斑中心是否与红光中心重合，如不重合，可以微调输出镜和全反镜，使光斑与红光重合，然后再将像纸固定在离激光器输出镜800~1000mm的地方，再次检查光斑是否与红光重合。如能较好地重合，激光器即调整到了最佳状态。
锁紧各个调节旋钮，再一次检查像纸上的光斑是否良好，并与红光同轴。否则应重新调整。(以上都必须检查好)
5.检查光闸的位置
人工旋转反射镜片支架，将光闸推至挡光位置，观察红光是否在镜片的中间，其反射光是否位于光束终止器中心的吸收锥体上，如位置不正确可稍加调整，最后，应特别注意仔细检查一下光闸反射镜片是否清洁，受污染的镜片在使用中很快会炸裂。

至此激光器部分的调整工作即告完毕。冷却系统维护的主要内容
维护的主要内容包括检查冷却水的水质，清洗水箱及管道和检查保护电路动作是否正常等。
在使用频繁的情况下，每周必须检查一次水质情况，以随时保证冷却介质的质量。检查的方法是将万用表置于2MW电阻档，把两支表笔测量端的金属外露部分以1cm的间隔距离，平行地插入冷却水面，此时的电阻读数至少应大于250kW。若读数低于此数值，应立即更换冷却水。
检查保护连锁电路不锈钢焊条

本冷却系统专门针对激光设备的特点，设计了超温声音报警，超温连锁，流量开关连锁，液位保护连锁等保护措施。使用中应经常检查以上保护电路，保证其功能正常有效。检查工作可以利用换水时进行。注意事项
在气温较高或较潮湿的环境下，激光器运行中应随时注意观察冷却水循环的管道或激光聚光腔上是否出现因水温过低产生的“凝露”现象，“凝露”出现会造成YAG晶体端面的损伤，导致输出功率下降甚至不能出光。使用中一定要加以注意。如果出现“凝露”应立即停止激光焊接机的使用，待聚光腔表面的水分自然干燥后重新检查YAG光学表面的状况，确定是否要清洗YAG棒，检查一切正常的情况下才能再次开机，开机前注意适当调高温控器的下限设定温度。
正常运行中还应注意观察制冷系统的钛管上是否结霜，如果出现结霜，可能是制冷系统中的氟利昂不够所致，应立即请有关的专业人士进行补充并检查是否存在泄露。
激光焊接机在电子工业中，特别是微电子工业中得到了广泛的应用。由于激光焊接热影响区小、加热集中迅速、热应力低，因而正在集成电路和半导体器件壳体的封装中，显示出独特的优越性。

I. 激光焊接机要怎么保养与维护

• 激光焊接机的日常使用与维护必须由经过专门培训的人员进行，否则容易产生严重的人为损坏。保养过程中，我们还需要注意以下六点事项：

• （一）冷却水的纯度是保证焊枪激光输出效率及激光器聚光腔组件寿命的关键，使用中应每周检查一次内循环水的电导率，保证其电导率30.5MW?cm，每月必须更换一次内循环的去离子水，新注入纯水的电导率必须32MW?cm。随时注意观察冷却系统中离子交换柱的颜色变化，一旦发现交换柱中树脂的颜色变为深褐色甚至黑色，应立即更换树脂；

• （二）在气温较高或较潮湿的环境下，焊枪激光器运行中应随时注意观察冷却水循环的管道或激光聚光腔上是否出现因水温过低产生的“凝露”现象。“凝露”出现会造成YAG晶体端面的损伤，导致输出功率下降甚至不能出光，使用中一定要加以注意。如果出现“凝露”应立即停止激光焊接机的使用，待聚光腔表面的水分自然干燥后重新检查YAG光学表面的状况，确定是否要清洗YAG棒，检查一切正常的情况下才能再次开机，开机前注意适当调高温控器的下限设定温度。正常运行中还应注意观察制冷系统的钛管上是否结霜，如果出现结霜，可能是制冷系统中的氟利昂不够所致，应立即请有关的专业人士进行补充并检查是否存在泄露；

• （三）将万用表置于2MW电阻档，把两支表笔测量端的金属外露部分以1cm的间隔距离，平行地插入冷却水面，此时的电阻读数至少应大于250kW。若读数低于此数值，应立即更换焊枪冷却水；

• （四）为了保证焊枪激光器一直处于正常的工作状态，连续工作二周后或停止使用一段时间时，在开机前首先应对YAG棒、介质膜片及镜头保护玻璃等光路中的组件进行检查，确定各光学组件没有灰尘污染、霉变等异常现象，如有上述现象应及时进行处理，保证各光学组件不会在强激光照射下损坏；

• （五）设备操作人员可以经常用黑色像纸检查激光器输出光斑，一旦发现光斑不均匀或能量下降等现象，应及时对焊枪激光器的谐振腔进行调整，确保激光输出的光束质量；

• （六）检查焊枪保护连锁电路不锈钢焊条：该冷却系统专门针对激光设备的特点，设计了超温声音报警，超温连锁，流量开关连锁，液位保护连锁等保护措施。使用中应经常检查以上保护电路，保证其功能正常有效。检查工作可以利用换水时进行。