因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發(fā)成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。按幾何光學理論,當正負離焦平面與焊接平面距離相等時,所對應平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關(guān)。
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,許多工業(yè)技術(shù)上對材料特殊要求,應用冶鑄方法制造的材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點,在某些領(lǐng)域如汽車、飛機、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展,它與其它零件的連接問題顯得日益,使粉末冶金材料的應用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其特的優(yōu)點進入粉末冶金材料加工領(lǐng)域,為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景,如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊的方法焊接金剛石,由于結(jié)合強度低,熱影響區(qū)寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釬料熔化脫落,采用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。
意大利在大多數(shù)鋼板組件的焊接裝配中采用了激光焊接,日本在制造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝,高強鋼激光焊接裝配件因其性能優(yōu)良在汽車車身制造中使用得越來越多。
電阻焊
它用來焊接薄金屬件,在兩個電極間夾緊被焊工件通過大的電流熔化電極接觸的表面,即通過工件電阻發(fā)熱來實施焊接。工件易變形,電阻焊通過接頭兩邊焊合,而激光焊只從單邊進行,電阻焊所用電極需經(jīng)常維護以清除氧化物和從工件粘連著的金屬,激光焊接薄金屬搭接接頭時并不接觸工件,再者光束還可進入常規(guī)焊難以焊及的區(qū)域,焊接速度快。
激光焊接機組成1、激光焊接主機:激光焊接主機由電源、激光器、光路部分和控制系統(tǒng)等組成,提供焊接加工所需要的能量。2、冷卻系統(tǒng):冷卻系統(tǒng)是用來散熱降溫的裝置,主要是為了激光焊接機尤其是功率較大的機器長時間在高溫環(huán)境下工作的穩(wěn)定性以及使用壽命。3、工裝夾具:工裝夾具一般是在焊接操作過程中用來固定焊接的工具,尤其是在批量生產(chǎn)中是的設備之一,將直接影響生產(chǎn)效率。4、工作臺:工作臺指的是激光焊接主動作業(yè)臺,是為了讓激光光束能夠按照特定的要求和焊接操作軌跡進行移動,實現(xiàn)自動焊接功能。5、觀察系統(tǒng):激光焊接機一般會配置觀察系統(tǒng),可以對正在進行中的焊接操作進行實時觀察,利于定位與檢驗焊接效果。
完整的激光焊接設備主要由激光器、光學系統(tǒng)、激光加工機、輻射參數(shù)傳感器、工藝介質(zhì)輸送系統(tǒng)、工藝參數(shù)傳感器、控制系統(tǒng)、準直用He-Ne激光器等組成,由于應用場合不同,加工要求不同,激光焊接設備的八個部分卻不一定一一具備,各個組成部分的功能差別也很大。