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金屬焊接中的二極管激光熔覆器
來源:
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作者:huirui2019
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發(fā)布時間: 2020-04-27
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在我們的小系列文章開始澄清了二極管激光熔覆器實際上是什么之后，我們今天是第一次進入應用領(lǐng)域。如前所述，這些范圍非常廣泛-但是，當然還有聚焦區(qū)域，在這些區(qū)域中二極管激光熔覆器脫穎而出。其中之一是金屬焊接工藝。它們在眾多工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。從薄薄的銅制電接觸片到厘米厚的鋼制船壁，無數(shù)的金屬部件通過焊接連接在一起。如今，二極管激光器覆蓋了整個連接范圍，并為各種焊接應用提供了合適的工具。傳統(tǒng)的電弧焊工藝（例如MIG / MAG或TIG焊接）以及其他基于激光的焊接技術(shù)通常優(yōu)于使用二極管激光熔覆器的焊接。
激光熔覆器優(yōu)勢
實際上，二極管激光熔覆器幾乎注定要用于工業(yè)焊接過程。造成這種情況的原因有很多：首先，高功率輸出和舒適的光斑尺寸相結(jié)合可確保最佳的間隙橋接。其次，斑點的高能量均勻性和典型波長混合物的高吸收率會產(chǎn)生異常平靜的熔池，該熔池幾乎不會由于接縫附近區(qū)域的飛濺或小波而引起污染。這樣可以確保出色的接縫質(zhì)量。第三，使用二極管激光器進行激光熔覆焊接可提供所有工業(yè)激光器中最高的能源效率，加上較低的維護成本，它們在經(jīng)濟上也具有很高的資格-特別是對于批量生產(chǎn)的焊接。
深焊接用于中等和大材料厚度的組件典型的激光焊接工藝。用高強度的激光束照射連接的伙伴，從而在光束方向上形成蒸汽毛細管-充滿金屬蒸氣（鎖孔）的管狀空腔。材料被熔化成更深的層，熔化區(qū)的深度通常大于其寬度。蒸汽毛細管的內(nèi)壁還反射激光輻射，從而增加了對引入能量的吸收。這實現(xiàn)了大的熔化體積。在連接伙伴之間建立了高度穩(wěn)定的連接，甚至可以承受最艱巨的負載。典型的應用是，例如，汽車工程中的量身定制的毛坯的連接或厚金屬板的焊接。由于如今組合式二極管激光熔覆器系統(tǒng)可實現(xiàn)高達60 kW的輸出
如果必須連接低材料厚度的工件，則深焊接不再自動適用。高能量輸入可能導致材料分離而不是接合，但無論如何都會導致嚴重變形。這就是為什么在這種情況下幾乎總是使用熱傳導焊接的原因用過的。其焊接深度最大為2到3毫米，因此創(chuàng)新工藝也適用于薄板或金屬箔。二極管激光熔覆器沿計劃的接縫熔化了連接的伙伴；熔體相互流入，然后凝固成所需的焊縫形狀。例如，材料翹曲，連接完全簡單，并且比TIG焊接快得多。由于二極管激光熔覆器的熱量均勻且均勻，接縫是光滑無孔的，幾乎不需要重新加工。如此高的接縫質(zhì)量使得該過程對于可見區(qū)域特別有趣，例如用于連接金屬水槽。此外，除了與設計相關(guān)的領(lǐng)域之外，它還證明了自己的實力，
由于開發(fā)了輝銳激光器，該激光器具有450 nm的波長，因此具有藍光波長，因此，世界上第一臺大功率二極管激光熔覆器已經(jīng)面世，它是非常薄的有色金屬部件的可控，無飛濺熱傳導焊接由銅或黃金等貴金屬制成。使用經(jīng)典的紅外激光器，由于有色金屬會強烈反射紅外輻射，并且只能以高輻射強度熔化表面，因此無法在此處進行導熱焊接。但是，藍色激光很容易被有色金屬吸收，因此即使能量輸入大大降低，工件也可以熔化。這意味著即使是薄薄的銅制電觸點（例如電動汽車中使用的電觸點）也可以可靠地連接。在此，還創(chuàng)建了非常光滑，視覺上引人注目的接縫，這些接縫還具有出色的導電性，并以其對高科技的高要求為工業(yè)4.0提供了具有相應高精度的創(chuàng)新工藝。
如您所見，二極管激光熔覆器是用于金屬焊接的真正通用工具，無需回避比較。并且，由于所有類型的二極管激光熔覆器繼續(xù)致力于優(yōu)化激光功率與光束質(zhì)量之間的關(guān)系，因此激光焊接的應用范圍可能會增加。這次太多了。如果您對激光焊接下的應用感興趣，可以找到有關(guān)在焊接中使用二極管激熔覆光器的更多詳細信息。在本系列的下一篇文章中，我們將討論相關(guān)的過程，即二極管激光熔覆器的涂層。我們期待與您會面！
激光熔覆器優(yōu)勢
實際上，二極管激光熔覆器幾乎注定要用于工業(yè)焊接過程。造成這種情況的原因有很多：首先，高功率輸出和舒適的光斑尺寸相結(jié)合可確保最佳的間隙橋接。其次，斑點的高能量均勻性和典型波長混合物的高吸收率會產(chǎn)生異常平靜的熔池，該熔池幾乎不會由于接縫附近區(qū)域的飛濺或小波而引起污染。這樣可以確保出色的接縫質(zhì)量。第三，使用二極管激光器進行激光熔覆焊接可提供所有工業(yè)激光器中最高的能源效率，加上較低的維護成本，它們在經(jīng)濟上也具有很高的資格-特別是對于批量生產(chǎn)的焊接。
深焊接用于中等和大材料厚度的組件典型的激光焊接工藝。用高強度的激光束照射連接的伙伴，從而在光束方向上形成蒸汽毛細管-充滿金屬蒸氣（鎖孔）的管狀空腔。材料被熔化成更深的層，熔化區(qū)的深度通常大于其寬度。蒸汽毛細管的內(nèi)壁還反射激光輻射，從而增加了對引入能量的吸收。這實現(xiàn)了大的熔化體積。在連接伙伴之間建立了高度穩(wěn)定的連接，甚至可以承受最艱巨的負載。典型的應用是，例如，汽車工程中的量身定制的毛坯的連接或厚金屬板的焊接。由于如今組合式二極管激光熔覆器系統(tǒng)可實現(xiàn)高達60 kW的輸出
如果必須連接低材料厚度的工件，則深焊接不再自動適用。高能量輸入可能導致材料分離而不是接合，但無論如何都會導致嚴重變形。這就是為什么在這種情況下幾乎總是使用熱傳導焊接的原因用過的。其焊接深度最大為2到3毫米，因此創(chuàng)新工藝也適用于薄板或金屬箔。二極管激光熔覆器沿計劃的接縫熔化了連接的伙伴；熔體相互流入，然后凝固成所需的焊縫形狀。例如，材料翹曲，連接完全簡單，并且比TIG焊接快得多。由于二極管激光熔覆器的熱量均勻且均勻，接縫是光滑無孔的，幾乎不需要重新加工。如此高的接縫質(zhì)量使得該過程對于可見區(qū)域特別有趣，例如用于連接金屬水槽。此外，除了與設計相關(guān)的領(lǐng)域之外，它還證明了自己的實力，
由于開發(fā)了輝銳激光器，該激光器具有450 nm的波長，因此具有藍光波長，因此，世界上第一臺大功率二極管激光熔覆器已經(jīng)面世，它是非常薄的有色金屬部件的可控，無飛濺熱傳導焊接由銅或黃金等貴金屬制成。使用經(jīng)典的紅外激光器，由于有色金屬會強烈反射紅外輻射，并且只能以高輻射強度熔化表面，因此無法在此處進行導熱焊接。但是，藍色激光很容易被有色金屬吸收，因此即使能量輸入大大降低，工件也可以熔化。這意味著即使是薄薄的銅制電觸點（例如電動汽車中使用的電觸點）也可以可靠地連接。在此，還創(chuàng)建了非常光滑，視覺上引人注目的接縫，這些接縫還具有出色的導電性，并以其對高科技的高要求為工業(yè)4.0提供了具有相應高精度的創(chuàng)新工藝。
如您所見，二極管激光熔覆器是用于金屬焊接的真正通用工具，無需回避比較。并且，由于所有類型的二極管激光熔覆器繼續(xù)致力于優(yōu)化激光功率與光束質(zhì)量之間的關(guān)系，因此激光焊接的應用范圍可能會增加。這次太多了。如果您對激光焊接下的應用感興趣，可以找到有關(guān)在焊接中使用二極管激熔覆光器的更多詳細信息。在本系列的下一篇文章中，我們將討論相關(guān)的過程，即二極管激光熔覆器的涂層。我們期待與您會面！
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