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功率密度是激光加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度，在秒時(shí)間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。因此，高功率密度對(duì)于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對(duì)于較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導(dǎo)型激光焊接中，功率密度在范圍在104~106W/cm2。



(4)離焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響。 激光焊接通常需要一定的離做文章一，因?yàn)榧す饨裹c(diǎn)處光斑中心的功率密度過(guò)高，容易蒸發(fā)成孔。離開(kāi)激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密度分布相對(duì)均勻。離焦方式有兩種：正離焦與負(fù)離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。按幾何光學(xué)理論，當(dāng)正負(fù)離焦平面與焊接平面距離相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過(guò)程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，激光加熱50~200us材料開(kāi)始熔化，形成液相金屬并出現(xiàn)問(wèn)分汽化，形成市壓蒸汽，并以極高的速度噴射，發(fā)出耀眼的白光。與此同時(shí)，高濃度汽體使液相金屬運(yùn)動(dòng)至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。當(dāng)負(fù)離焦時(shí)，材料內(nèi)部功率密度比表面還高，易形成更強(qiáng)的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)要求熔深較大時(shí)，采用負(fù)離焦；焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦。




激光混合焊接技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于激光混合，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:更大的熔深/較大縫隙的焊接能力;焊縫的韌性更好，通過(guò)添加輔助材料可對(duì)焊縫晶格組織施加影響;無(wú)燒穿時(shí)焊縫背面的現(xiàn)象;適用范圍更廣;借助于激光替換技術(shù)投資較少。對(duì)于激光MIG惰性氣體保護(hù)焊混合，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:較高的焊接速度;熔焊深度大;產(chǎn)生的焊接熱少;焊縫的強(qiáng)度高;焊縫寬度小;焊縫凸出小。從而使得整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定性好，設(shè)備可用性好;焊縫準(zhǔn)備工作量和焊接后焊縫處理工作量小;焊接生產(chǎn)工時(shí)短、費(fèi)用低、生產(chǎn)效率高;具有很好的光學(xué)設(shè)備配置性能




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      但是，激光混合焊接在電源設(shè)備方面的投資成本相對(duì)較高。隨著市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，電源設(shè)備的價(jià)格也將會(huì)有所下降，并將使激光混合焊接技術(shù)在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。至少激光混合焊接技術(shù)在鋁合金材料的焊接中是一種非常合適的焊接工藝，將在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)成為主要的焊接生產(chǎn)工具。



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