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脈沖激光焊接機焊接的穿入深度

發布時間:2015-05-30 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


    脈沖激光焊接時,激光束本身對金屬的直接穿入深度(E,光的穿入深度)究竟有多深呢?在金屬中,光的穿入深度是很淺的,僅有幾微米。一般認為光在金屬表層時,能量就被吸收掉了,并把吸收的光能轉換為熱能,使局部溫度升高,然后以熱傳導方式把熱傳到金屬內。因此,脈沖激光焊的傳熱熔化方式的焊接,焊點的最大穿入深度,幣是靠光的穿入,而是由金屬表面層吸收光能后轉化為熱能,以熱傳導的方式進一步向金屬深處加熱形成的,所以焊點的穿入深度主要決定于材料的熱擴散系數,熱擴散系數大的則穿入深度大。因此,對于傳熱熔化方式的脈沖激光焊接機來說,能焊接的最大材料厚愛,主曩的不是取決于激光器功率的大小,而是取決于金屬熱擴敞系數的高低。由公式(1-24)可知,材料的熱擴散系數k為:
     k=K/ρc
    由此可見,熱擴散系數與傳熱系數成正比,與密度和比熱成反比,表6-3所示是一些金屬材料的熱擴散系數的數據。

激光焊接機
  從表中可以看出,不銹鋼(包括一些耐熱合金)有著較低的熱擴散系數,銀,金及銅等是熱擴散系數高的材料,因此在脈寬和吸收的能量基本相同的條件下,前者穿入深度較小,后者穿入深度較大。對于銀,盆和銅等材料,如果考慮到光的反射以及因熱傳導而散失的熱量,則激光焊接機焊接時所需激光器的能量就應該大很多。
    同一種金屬焊接時,在其他條件相同時其穿入深度與脈沖寬度有關。脈沖寬度越大,則穿入深度也越大。關于激光焊接機焊接的下限,目前許多文獻指出,必須等于或大于1ms,否則即為打孔,脈沖寬度的上限,一般為1Oms。

 

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