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锐科焊缝形貌解决实例,做激光的英雄好“焊”
时间:2017-04-20来源:原创文章

激光,亮度高、方向性好、单色性好,人们首先想到的是,它可以熔化金属、切割钢板,正是由于激光拥有以上这些特性,激光还有一大重要用途:

焊 接

焊缝形貌解决实例,做激光的英雄好“焊”


原  理

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密的焊接方法。

在激光照射下,由于吸收光能,使局部温度迅速升高,在功率密度恰当时,局部被照射部分的金属达到熔点,但不发生汽化,待熔化金属冷却凝固后,两部分材料就焊接在一起。

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按照激光器的种类来分,激光焊接可以分为YAG激光焊接,半导体激光焊接,光纤激光焊接等种类。

其中,光纤激光器进行焊接的工作原理为:

将高能激光束耦合进入光纤,远距离传输后,通过准直镜准直为平行光,再聚焦于工件上实施焊接。

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优  势

激光焊接是一种无接触加工方式,对焊接零件没有外力作用。

激光能量高度集中,对金属快速加热、快速冷却,对许多零件来讲,其热影响可以忽略不计,可认为不产生热变形,或者说热变形极小。

能够焊接高烙点、难熔、难焊的金属,如钦合金、铝合金等。

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图为:金属焊缝效果

焊点、焊缝整齐美观,易于与计算机数控系统或机械手、机器人配合,实现自动焊接,生产效率高

能适应于各种复杂的焊缝和各种器件的点焊

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图为:精密焊接样品


实  例

以锐科接到的客户焊接产品要求为例,利用电竞竞猜app哪个好产品,结合电竞竞猜app哪个好现有工艺数据,锐科工程师们进行了一次焊接试验。

焊接要求

1、材料为304不锈钢;

2、熔深1.1mm左右;

3、表面熔宽无要求;

4、焊缝底部不能为钉子且形底部圆滑过渡,过渡部分焊缝宽为0.6~0.9mm。

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根据以上要求,锐科工程师提供了两套解决方案。

方案一

传输光纤纤芯100um激光器离焦量焊接试验

分别使用锐科750W、1000W和1500W激光器进行测试。

焊接试验结果均可以得到客户所要求的焊接形貌。如下图所示:

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方案二

传输光纤纤芯200um激光器离焦量焊接试验

分别使用锐科750W、1000W和1500W激光器进行测试。

焊接试验结果均可以得到客户所要求的焊接形貌。如下图所示:

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由于在正焦点位置焊接时形成焊缝均为钉子型,无法达到本试验要求焊缝形状。而离焦量的改变可以在一定限度下改变钉子形焊缝形状,同时由于激光功率较大,容易产生飞溅。因此,以上两组试验时,锐科工程师都选用的是正离焦方式进行焊接试验。

通过以上两种试验方案,分别采用锐科750W、1000W和1500W激光器,通过对速度和离焦量的设置,均可以得到客户要求焊缝形貌。

温馨提示

激光焊接过程中,影响并决定焊缝熔深等焊缝成形状况包括激光功率焊接速度离焦量焦点尺寸等焊接规范参数。

焊接速度和焊接功率的选择可以根据熔深和生产效益综合考虑。

下面来看看在以上试验中,锐科工程师所用到的三款锐科激光器产品。

相关产品

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750W单模连续光纤激光器

尺寸(mm):450*240*680(含把手)

中心波长(nm):1080

输入电源:200-240,单相


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1000W单模连续光纤激光器

尺寸(mm):450*240*760(含把手)

中心波长(nm):1080

输入电源:340-420,三相五线

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1500W单模连续光纤激光器

尺寸(mm):650*890*1000(含吊环)

中心波长(nm):1080

输入电源:340-420,三相五线

除了试验中用到的激光器产品之外,有优异光速质量的功率在2KW以上高功率光纤激光器,其焊接速度和生产效率是电阻点焊或传统激光焊接等任何其它焊接技术无法比拟的。


产品推荐

高功率连续光纤激光器系列

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2KW——6KW

具有电光转换效率高、光束质量好、能量密度高、调制频率宽、可靠性高、寿命长、运行免维护等优点,可广泛应用于焊接、精密切割、融覆、表面处理、3D打印等领域。

适合焊接应用的锐科高功率多模连续光纤激光器可选配200~600微米纤芯的传输光缆,平顶化能量分布光束输出,能量均匀,焊接效果更好,强度更高,更适合于高质量焊接需求。

部分焊接应用领域仅需要一定占空比的低频率高脉冲激光能量输出,高功率连续光纤激光器虽能满足应用需求,但是利用率不高。这个时候可以考虑用准连续光纤激光器系列产品。


准连续光纤激光器系列

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75W——450W

具有更高的电光转换效率、更好的光束质量、更少的维护成本,是点焊、缝焊等需要长脉宽、高峰值的工业应用的理想选择。

锐科QCW准连续光纤激光器能在较低平均功率的能量输出状态下,以一定占空比和频率范围的调制脉冲状态下输出750W~4.5KW的峰值功率,单脉冲能量可以高达7.5焦~45焦,很好的满足了这类的焊接需求。

光纤激光器拥有电光转换率高、功耗小、光束质量好、加工成本低,容易实现材料多元化加工等优势。随着大功率光纤激光器的广泛运用,激光焊接在很多工业领域如汽车、船舶、航空等中得到更加普遍的应用。



 最后,一起来看一下,锐科激光器在2mm不锈钢材质上,分别进行拼焊、叠缝焊、角焊的现场演示视频。



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