一般来说,激光焊接的工艺参数有功率密度、激光脉冲波形、激光脉冲宽度、离焦量、焊接速度和维护气体等。
功率密度是激光加工中最要害的参数之一。选用较高的功率密度,在微秒时刻规模内,表层即可加热至沸点,发生很多汽化。因而,高功率密度关于资料去除加工如打孔、切开、雕琢十分有利。关于较低功率密度,表层温度到达沸点要经历数毫秒,在表层汽化前,底层到达熔点,易构成杰出的熔融焊接。
当高强度激光束射至资料外表,金属外表将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,特别是金、银、铜、铝、钛等资料反射强、传热快。一个激光脉冲信号进程中,金属的反射率随时刻而改变。当资料外表温度上升到熔点时,反射率会敏捷下降,当外表处于熔化状况时,反射稳定于某一值。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数,。脉宽由熔深与热影响分区确认,脉宽越长热影响区越大,熔深随脉宽的1/2 次方添加。但脉冲宽度的增大会下降峰值功率,因而添加脉冲宽度一般用于热传导焊接方法,构成的焊缝尺度宽而浅,特别适宜薄板和厚板的搭接焊。可是,较低的峰值功率会导致剩余的热输入,每种资料都有一个可使熔深到达最大的最佳脉冲宽度。
激光焊接常常要必定的离焦量,由于激光焦点处光斑中心的功率密度过高,简单蒸发成孔。脱离激光焦点的各平面上,功率密度散布相对均匀。离焦方法有两种:正离焦与负离焦。焦平面坐落工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几许光学理论,当正负离焦平面与焊接平面间隔持平时,所对应平面上的功率密度近似相同,但实际上所取得的熔池形状有必定不同。负离焦时,可取得更大的熔深,这与熔池的构成进程有关。
焊接速度对熔深有较大的影响,进步速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致资料过度熔化、工件焊穿。因而,对必定激光功率和必定厚度的特定资料有一个适宜的焊接速度规模,并在其间相应速度值时可取得最大熔深。
激光焊接进程常运用惰性气体来维护熔池,对大多数运用场合则常运用氦、氩、氮等气体作维护。维护气体的第二个作用是维护聚集透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射,在高功率激光焊接时,喷出物十分有力,此刻维护透镜则更为必要。维护气体的第三个作用是能够有用遣散高功率激光焊接发生的等离子屏蔽。金属蒸气吸收激光束电离成等等离子体,假如等离子体存在过多,激光束在某一些程度上会被等离子体消耗掉。