激光茶壶嘴自动激光焊接机

一、激光焊装备的构成

1—激光器  2—光学体系  3—激光加工机  4—辐射参数传感器  5—工艺介质运送体系

6—工艺参数传感器  7—节制体系  8—准直用He-Ne激光器  9—工件

（一）激光器

激光器是激光焊装备中的紧张部门，供给加工所需的光能。对激光器的请求是稳固、靠得住，能历久失常运转。为了便于比较，现将紧张的焊接用激光器的特色加以比较，见表2－2。

表2－2  焊接（含切割）用激光器的特色

（二）光学体系

光学体系用以停止光束的传输和聚焦。停止直线传输时，通道紧张是激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂氛围，在停止大功率或大能量传输时，必需采用屏障免得对人形成迫害。在激光输出快门关上以前，激光器不对外输出。在小功率体系中，聚焦多采纳透镜，在大功率体系中一样平常采纳反射聚焦镜。

（三）激光加工机

加工机用以产生工件与光束间的相对运动。激光加工机的精度对焊接或切割的精度影响很大。

（四）辐射参数传感器

紧张用于检测激光器的输出功率或输出能量，并经由过程节制体系对功率或能量停止节制。

（五）工艺介质运送体系

焊接时该体系的紧张功效有：

1、运送惰性气体，掩护焊缝；

2、大功率CO2焊接时，在熔池上方产生蒸汽等离子体，该等离子会对光束产生反射、接收和散射，减小能量利用率，使熔深变浅，这时候，运送恰当的气体可将焊缝上方的等离子体部门吹走；

3、针对分歧的焊接资料，运送恰当的混杂气以增长熔深。

（六）工艺参数传感器

紧张用于检测加工地区的温度、工件的外面状况和等离子体的特征等，以便经由过程节制体系停止必要的调剂。

（七）节制体系

紧张感化是输出参数并对参数停止及时表现、节制，别的，另有掩护和报警等功效。

（八）准直用He-Ne激光器

一样平常采纳小功率的He-Ne激光器，停止光路的调剂和工件的对中。

以上是激光焊装备的典范构成，实际上，由于利用场所分歧，加工请求分歧，上述的 8个部门不一定逐一具有，各个部门的功效也有很大差异，在选用装备时应根据实际环境而定。

二、激光焊装备选用及技巧参数

在抉择或购置激光焊装备时，应根据工件尺寸、外形、材质和装备的特色、技巧目标、实用规模和经济效益等综合斟酌。表2－3列出了部门国产激光焊装备的紧张技巧参数。

表2－3  部门国产激光焊装备的紧张技巧参数

微型件、周详件的焊接可选用小功率焊机，中厚件的焊策应选用功率较大的焊机。点焊可选用脉冲激光焊机，要得到持续焊缝则应选用持续激光焊机或高频脉冲持续激光焊机。疾速轴流式CO2激光焊机的运转本钱比较高（因耗费He多），抉择时应恰当斟酌。别的，还应注意激光焊机能否具有监控掩护等功效。

小功率脉冲激光焊机适合于直径0.5妹妹如下金属丝与丝、丝与板（或薄膜）之间的点焊，分外是微米级细丝、箔膜的点焊。脉冲能量和脉冲宽度是决议脉冲激光点焊熔深和焊点强度的症结。

持续激光焊机分外是高功率持续激光焊机大都是CO2激光焊机，可用于激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂构成持续焊缝和厚板的深熔焊。焊接工艺参数有激光功率、焊接速率、光斑直径、离焦量、掩护气体等。焊缝成形紧张由激光功率和焊接速率肯定。

第三节  激光焊的焊接性

一、激光焊的焊缝构成特色

激光热传导焊焊缝的特色与一些惯例焊接办法类似。激光焊的熔池有周期性变更，紧张原因是激光与物资感化进程中的自振荡效应。这类自振荡的频率与激光束的参数、金属的热物理机能和金属蒸气的动力学特征无关。一样平常其频率为102～104Hz，而温度颠簸的振幅约为（1～5）×102K。

由于自振荡效应，使熔池中的小孔和金属的活动征象也产生周期性的变更。当金属蒸气和等离子体屏障激光束时，金属蒸发也削减，作为充斥金属蒸气的小孔也会减少，底部就会被液态金属所添补。一旦消除对激光束的屏障，又从新构成小孔。异样，液态金属的活动速率和扰动状况也会产生周期性变更。

高功率密度的激光可使资料的融化在很短的周期内实现，并以很快的速率凝结，招致焊缝构造与惯例熔焊构造差别较大。激光焊缝的构造细、热影响区窄，经常含有较多的非均衡构造，相的固溶度平日较高。

由于激光深熔焊的热输出是电弧焊的1/3～1/10，是以凝结进程很快。激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂分外是在焊缝的下部，因很窄且散热环境好，故有很高的冷却速率，使焊缝内产生细化的等轴晶，晶粒的尺寸为电弧焊的1/3阁下。

熔池的周期性变更，有时会在焊缝中产生两个特有的征象。第一是气孔，按它们的巨细而言，也能够称为空泛。充斥金属蒸气的小孔，由于产生周期性变更，同时融化的金属又在它的四周从*向后沿活动，加之激光焊时焊缝金属的冷却速率较惯例焊接快得多，是以气体就不易从焊缝中逸出，滞留在焊缝中构成气孔。第二是焊缝根部熔深的周期性变更，这与小孔的周期性变更无关，是由激光深熔焊自振荡征象的物理本色所决议的。

从焊缝的纵剖面来看，由于熔池中融化金属从前部向后部活动的周期变更，使焊缝构成层状构造。由于周期变更的频率很高，以是层间间隔很小。这些因素和激光的污染感化，都有利于进步焊缝的力学机能和抗裂性。

二、金属的激光焊接性

所有可以用惯例办法停止焊接的资料或具有冶金相容性的资料都可以激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂采纳激光焊接，一些用惯例办法难焊的资料，也能够采纳激光焊接。这是由于激光焊讨论具有良好的抗热裂才能和抗冷裂才能，这些机能是一些惯例焊接办法所不克不及比较的。

（一）抗热裂才能

CO2激光焊与钨极氩弧焊（TIG）比较，焊接低合金高强度钢时，热裂纹敏感性较低。激光焊固然有较高的焊接速率，但其热裂纹敏感性却低于TIG焊。这是由于激光焊焊缝构造晶粒较细，可有用避免热裂纹的产生。假如焊接参数抉择欠妥，也会产生热裂纹。热裂纹产生的同时也会促使冷裂纹构成和扩大。

（二）抗冷裂才能

冷裂纹的评定目标是24h在试样中心不产生裂纹所加的较大载荷产生的应力，即临界应力（σcr）。对付低合金高强度钢，激光焊的临界应力σcr大于TIG焊，这就是说激光焊的抗冷裂纹才能大激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂于TIG焊。焊接低碳钢时，这两种焊接办法的临界应力σcr险些雷同。

焊接含碳量较高的35钢，激光焊与TIG焊比较，有较大的冷裂纹敏感性。35钢的原始构造是珠光体，由于TIG焊焊接速率慢，热输出大，冷却进程中奥氏体产生低温改变，焊缝和热影响区的构造大都为珠光体。激光焊的冷却速率较快，焊缝和热影响区是典范的奥氏体低温改变产品马氏体。由于含碳量高，所构成的马氏体有很高的硬度（650HV)，具有较高的构造改变应力，冷裂纹敏感性高。

合金结构钢12Cr2Ni4A停止TIG焊时，焊缝和热影响区构造为马氏体＋贝氏体，而激光焊时，构造是低碳马氏体，二者的显微硬度相称，但激光焊时的晶粒却细得多。高的焊接速率和较小的热输出，使激光焊用于合金结构钢时，可得到综合机能（分外是抗冷裂机能）良好的低碳细晶粒马氏体，讨论具有较好的抗冷裂纹才能。

激光焊冷却速率快，招致含碳量高的资料产生硬度高、含碳量高的片状或板条状马氏体，是冷裂纹敏感性大的紧张原因。若讨论计划欠妥而形成应力会合，也会促使焊接冷裂纹的构成。

（三）残存应力及变形

CO2激光焊加热光斑小，热输出小，使得焊接讨论的残存应力和变形比惯例焊接办法小得多。激光焊虽有较陡的温度梯度，但焊缝中较大残存拉应力仍旧要比TIG焊时略小一些，并且激光焊工艺参数的变更险些不影响较大残存拉应力的幅值。激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂

由于激光焊加热地区小，拉伸塑性变形区小，是以较大残存压应力比TIG焊削减40％～70％。这对付薄板的焊接非分特别紧张，由于用TIG焊焊接薄板时，经常由于残存应力的存在而产生海浪变形，并且这类变形很难打消。但用激光焊焊接薄板时，变形大大减小，一样平常不会产生海浪变形。激光焊残存应力和变形小，使它成为一种周详的焊接办法。

（四）打击韧性

研讨Hy-130钢激光焊焊接讨论的打击机能中发明，激光焊讨论的打击接收功大于母材金属的打击接收功，见表2－4。进一步研讨发明，Hy-130钢CO2激光焊讨论打击接收功进步的紧张原因之一是焊缝金属的污染效应。激光，激光官网，激光焊接机，兴铼机焊接厂

表2－4  Hy-130钢激光焊讨论的打击接收功