激光焊原理
激光焊采用激光作为焊接热源,机器人作为运动系统。激光热源的特殊优势在于,它有着超乎寻常的加热能力,能把大量的能量集中在很小的作用点上,所以具有能量密度高、加热集中、焊接速度快及焊接变形小等特点,可实现薄板的快速连接。
当激光光斑上的功率密度足够大( >106 W/ cm2 )时,金属在激光的照射下迅速加热,其表面温度在极短的时间内升高至沸点,金属发生气化。金属蒸气以一定的速度离开金属熔池的表面,产生一个附加应力反作用于熔化的金属,使其向下凹陷,在激光斑下产生一个小凹坑。随着加过程的进行,激光可以直接射入坑底,形成一个细长的“小孔”。当金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后,小孔不再继续深入。光斑密度很大时,所产生的小孔将贯穿于整个板厚,形成深穿透焊缝。小孔随着光束相对于工件而沿着焊接方向前进。金属在小孔方熔化,绕过小孔流向后方,重新凝固形成的焊缝。