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关于提高设备加工镀锌管功率密度的方式

更新时间:2020-04-11 16:07点击次数:
提高功率密度的方式有两个:一是提高激光功率P,它和功率密度成正比;二是减小光斑直径,功率空度与直径的平方成反比。因此,通过减小光斑直径比增加功率的效果更明显。减小光斑直径d,可以使用短焦距透镜和降低激光束横模阶数,低价模聚焦后可以获得更小的光斑。d.离焦量F离焦量不仅影响焊件表面激光光斑大小,而囯影响光朿的入射方同,对焊接熔深、焊缝皃度和焊缝横截面形状有较大影响。离焦量r很大时,熔深很小,属于传热焊;当离焦量F减小到某一值后,熔深发生跳跃性增加,此处标志着小孔产生。也就是说,焦距减小到某一值后,熔深突变,即为产生穿透小孔建立了必要的条件。激光深熔焊时,熔深最大时的焦点位置是位于天津镀锌管表面下方,此时焊缝成形最好。e保护气体激光焊时采用保护气体有两个作用:一是保护焊缝金属不受有害气体侵袭,防止氧化污染,提高接头的性能是影响焊接过程中的等离子体,抑制等离子云的形成。深熔焊时,高功率激光束使金属被加热气化,在熔池上方形成金属蒸气云,在电磁场的作用下发生离解形成等离子体,它对激光束起着阻隔作用,影响激光束被焊件吸收。

        为了排除等离子体,通常用高速喷嘴向焊接区喷送惰性气体,迫使等离子体偏移,同时又对熔化金属起到隔绝大气的保护作用。保护气体多用Ar或He.He具有优良保护和抑制等离子体的效果,焊接时熔深较大。若在He里加入少量A或02,可进一步提高熔深。各种气体对激光焊熔深的影响。双光束激光焊可以将同一种激光采用光学方法分离成两个单独的光束进行焊接,也可以采用两束不同类型的激光进行组合,C02激光、YAG激光和高功率半导体激光相互之间都可以进行组合。双光束激光焊在焊接过程中同时使用两束激光,光束排布方式、间距、两光束的角度、聚焦位置以及两光束的能量比等是重要的参数。双束激光的排布方式一般有两种:一是沿焊接方向呈串列式排布,可以降低熔池冷却速度,减小焊缝的淬硬倾向和气孔的产生;二是在焊缝两侧并列排布或交叉排布,以提高对天津镀锌管接头间隙的适应性。采用两种不同类型的激光束组成双光束时,有多种组合方式。例如使用一台能量呈高斯分布的高质量C02激光进行主要的焊接工作,再辅以一台能量呈矩形分布的半导体激光进行辅助加热。这种组合比较经济,两光束的功率能独立调节,可以针对不同的接头形式,通过调节C02激光与半导体激光的重叠位置获得可调的温度场,更适合于焊接过程控制。另外,也可将YAG激光与C02激光组合成双光束进行焊接,将连续激光和脉冲激光组合进行焊接,还可以将聚焦光束和散焦光束组合进行焊接。通过改变光束能量、间距或两光朿的能量分布,对焊接温度场迸行调节,改变熔孔模式与液态金属的流动方式,为激光焊工艺提供了更大范围的选择空间。

        激光复合焊接技术是将激光焊与其他焊接方法组合起来的复合焊接技术,优点是能发挥毎种焊接方法的优势并克服某些不足,形成一种高效的复合热源。激光复合焊应用较多的是激光-电弧复合焊,主要目的是有效地利用电弧能量,在较小的激光功率条件下获得较大的熔深,同时提高激光焊对接头间隙的适应性,降低激光焊的装配精度,实现高效率、高质量的焊接过程。例如,由于激光焊的价格功率比太大,当对天津镀锌管进行深熔、高速焊接时,为了避兔使用价格昂贵的大功率激光器,可将小功率的激光器与气体保护焊结合起来进行复合焊接,如激光TIG和激光MIG等。激光与电弧联合应用进行焊接有两种方式。一是沿焊接方向,激光与电弧间距较大,前后串联排布,两者作为独立的热源作用于工件,主要利用电弧热源对焊缝金属进行预热或后热,达到提高激光吸收率、改善焊缝组织性能的目的。二是激光与电弧共同作用于熔池,焊接过程中,激光与电弧之间存在相互作用和能量的耦合。