• 手機網站 網站地圖 地區分站 招生城市 綜合文章 湖南陽光電焊工培訓學校,常年開設電焊工培訓班、電工+焊工雙技班、企業委培焊工特訓班、電工培訓班。是專業的電焊工學校,常年面向全國招生,熱忱歡迎全國各地的電焊工技術求學者來我校學習最專業的電焊工技術.長沙陽光電焊工培訓學校經湖南省人力資源和社會保障廳批準成立大型焊接職業學校;長沙地區電焊工特種作業培訓考核基地;長沙市中、高級電焊工的培訓及職業技能培訓鑒定考核基地;湖南省“金藍領”培訓(焊接技師)培訓基地。常年開設:普通電焊工培訓班、特種電焊工培訓班、中級電焊工培訓班、高級電焊工培訓班、企業委培電焊工特訓班。是目前國內最專業、實力最強、最權威、辦學較早、規模較大的專業開展電氣焊、氬弧焊、二氧化碳保護焊、等離子切割、氣焊、氣割的大型焊接技術培訓學校,建校以來先后被多家企業授予焊工定點培訓基地”。
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    影響激光焊接效果的幾大因素
    影響激光焊接效果的幾大因素
    當前位置: > 焊工技術更新時間:2020-03-04 17:23:19主題:影響激光焊接效果的幾大因素 圍觀:

    影響激光焊接效果的幾大因素

      

    激光焊接是一種將材料通過激光產生的高溫熔化進行永久連接,并成為具有設定功能結構的加工技術。近年來,幾乎所有的電子產品,如電腦、電視機、手機、數碼相機以及許多電子元器件等,在生產制造中都不同程度地應用了激光焊接技術。激光焊接已經滲透到了制造業的各個領域,直接影響到產品的質量、可靠性和壽命以及生產的成本、效率和市場反應速度。在大批量激光焊接生產過程當中,如何保證產品激光焊接品質的一致性,就是生產管理過程中一個十分重要的課題。

    一般來講,影響激光焊接效果的因素可以概括為以下三個選擇:①焊接材料的選擇②激光焊接機的選擇③加工工作臺的選擇。

    一、焊接材料的選擇:

    激光焊接效果與被加工材料的光學特性、物理特性和機械特性有關。光學特性:包括材料的反射率、吸收率、透過率等;物理特性:包括熱傳導率、熱擴散率、密度、比熱、熱容量、熔融液粘滯性、汽化溫度等;機械特性:機械加工精度、應力強度、材料可焊性、工件清潔度等。

    表1不同材料的焊接特性

    首先在確定加工材料、尤其是兩種以上不同的材料進行焊接加工時,要參考相關文獻,確定材料能否被可靠的焊接(表一列出了不同材料的YAG激光焊接特性,可作為參考),另外,不同材料對不同激光波長的反射率也不相同(參見圖1),反射率越高,激光焊接越困難。


    圖1 幾種常見材料的激光反射特性

    另外,不同材料的物理特性和機械特性也會閃光對焊機接效果產生至關重要的影響。一般來說,在點焊時,熱傳導率越大,焊接效果越好;相反,在縫焊時,熱傳導率越小,焊接效果越好。需要用戶根據不同的應用要求進行合理的選擇。

    有時,即便是同一種材料如鋁,由于鋁的純度及所摻雜元素的不同,因此有時其材料型號不同,所造成的焊接效果也不同,甚至相同型號的材料,來料批次不同,焊接效果也不盡相同;這時,需要用戶根據不同的情況,適當調節激光焊接機的功率波形來改善。

    另外,不同材料的物理特性和機械特性也會閃光對焊機接效果產生至關重要的影響。一般來說,在點焊時,熱傳導率越大,焊接效果越好;相反,在縫焊時,熱傳導率越小,焊接效果越好。需要用戶根據不同的應用要求進行合理的選擇。

    有時,即便是同一種材料如鋁,由于鋁的純度及所摻雜元素的不同,因此有時其材料型號不同,所造成的焊接效果也不同,甚至相同型號的材料,來料批次不同,焊接效果也不盡相同;這時,需要用戶根據不同的情況,適當調節激光焊接機的功率波形來改善。

    二、激光焊接機的選擇

    在選擇焊接機時,一般需要考慮以下因素:

    1、光學特性:光斑大。す獍糁睆、光纖直徑和類型、出射頭參數)、焦面高度、景深、光斑位置、光斑入射角度;

    2、控制特性:反饋控制方式、功率波形的選擇。

    焊接機的光學特性在打樣時就可以確定,用戶在最初試制產品時就可以直觀的確定焊接效果,因此這里不再贅述,而是重點介紹影響激光焊接一致性的激光控制特性。

    目前在市場上銷售的激光焊接機從控制特性上主要分為兩大類:電流負反饋和激光功率負反饋。

    電流負反饋是控制激光泵浦氙燈電流使其每次保持氙燈電流恒定的一種控制方式。但是,激光輸出功率與泵浦氙燈的電流并不是成線性正比關系,而且隨著泵浦氙燈使用時間的延長,電光轉換效率顯著降低,就會使輸出激光能量減小,從而影響焊接效果的一致性。

    激光功率負反饋是在激光腔的輸出端加一個光電檢測器,將檢測到的激光功率與所需的激光功率進行比較,進而控制氙燈泵浦電流大小的一種控制方式。

    激光功率負反饋分為實時負反饋和非實時負反饋兩種。實時負反饋就是在一個激光功率脈沖內將檢測到的激光功率與所需的激光功率進行比較,進而控制氙燈泵浦電流大小的一種控制方式。非實時負反饋是將前一個脈沖檢測到的激光功率波形與設定波形進行比較,然后確定下一個脈沖激光泵浦氙燈電流大小的控制方式。功率負反饋激光焊接機的組成框圖如圖2所示。


    圖2 功率負反饋激光焊接機組成框圖

    與電流負反饋控制相比,采用激光功率負反饋,輸出激光能量的控制精度可以大大提高,尤其適合于大批量生產當中。圖3是聯贏激光15W激光焊接機分別在電流負反饋和激光功率負反饋控制狀態下激光輸出能量的波動情況。


    圖3 激光功率負反饋和電流負反饋時輸出激光能量的

    從圖3可以看出,在近似相同輸出功率條件下,電流負反饋下的能量不穩定度大于8%,而激光功率負反饋下的輸出能量不穩定度小于3%。而且隨著激光焊接機泵浦氙燈使用時間的延長,泵浦氙燈的電光轉換效率會進一步降低,電流負反饋狀態下輸出能量會逐漸減少,需要質量控制人員經常檢測輸出激光能量,從而增加生產成本。而采用激光功率負反饋時,系統在自動的比較輸出激光能量的大小并實時調節補償泵浦氙燈電流的大小,因此可以保證輸出激光能量始終在一個比較穩定的范圍內。

    另外,采用激光功率負反饋控制的激光焊接機很容易實現激光功率的波形控制,實際上,對于不同的材料,采用不同的激光功率波形,可以使焊接效果更加精美,有時甚至采用傳統方式焊接不了的材料也可以通過改變激光功率波形而得到比較好的焊接效果。圖4是光通訊行業中的蝶形激光器焊接當中分別采用方波和編程波形時的焊接效果。

    圖4中A是所要焊接的蝶形激光器的示意圖,圖中B下部是采用B上部所示激光功率波形時所得到的焊接效果,C是采用C上部的激光功率波形焊接時得到的焊接效果。檢測表明,圖C中的由于焊斑下凹,其強度遠遠高于圖B中的焊斑突起時的焊接強度?梢,選擇合適的激光功率波形,對得到較好的焊接效果非常重要。


    圖4 不同激光功率波形時蝶形激光器的焊接效果

    在選擇激光功率波形時,一般來講,在輸出相同的激光能量的前提下,脈寬越寬,焊斑越大;激光功率波形峰值功率越高,焊斑越深。目前來沒有一套完整的激光功率波形的設置方法,用戶可在使用過程中逐步摸索,探尋適合自己產品的激光功率波形。

    激光焊接機的選擇,對批量加工成品率影響至關重要;因此,用戶在條件許可的前提下,可盡量采用激光功率實時負反饋焊接機來提高產品的優良率。

    影響激光焊接效果的幾大因素


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