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光光斑功率密度小,很大一部分光被金属表面所反射,光的吸收率较低,溶池
形成时间长,且熔深浅,多用于小型零件的焊接。

     当能量一定的激光照射到材料表面时,部分能量被反射,部分能量被吸收,
对于透明材料就还有部分能量被透射。对于金属材料而言透射率为零,加上照射
的总能量不变,所以如果材料的反射率增加就会降低吸收率,反之也成立。

     我们在用激光打标或焊接样品时,经常碰到 Au,Cu 或亮度很高的不锈钢等
材料,这类材料是自身的反射率高于其它材料或者表面粗糙度很小造成的高反
射率。高的反射率决定了相对较低的吸收率,所以通常我们加大激光能量来达到
要求的效果。当然还有其它的解决方法就是如果是材料自身的反射率高可以用更
小波长如

532nm 的脉冲激光焊接铜等高反材料,因为金属材料的反射系数及

所吸收的光能取决于激光辐射的波长,激光器辐射波长越短

,金属的反射系数就

越小

,所吸收的光能就越多,这个应用在国外很常见,这也是激光焊接发展的一

个趋势。如果是钢铁材料表面粗糙度导致的高反射率

,对红外波长的激光反射率

也很高

,给激光加工带来不利的一面,但钢铁工件表面经黑化处理后,提高它的吸

收率,能吸收

80%以上的激光功率。

     四、激光焊接的工艺参数调整
     脉冲能量
     脉冲能量反映在我们点焊机上的参数就是调整电压,它决定了加热能量的大

,主要影响金属的熔化,当能量增大时,焊点的熔深和直径增加,还有些平时我们

忽略的问题

,大的电压相对大脉宽而言焊点的组织结构更致密,很多地方我们要

借鉴这个规律

(例如焊 PT 料的首饰的经验参数是电压 400V,脉宽 2MS,如果在

保证输出总能量不变的基础上调小电压增加脉宽

,就会发现经过打磨抛光后有时

有气孔

,照原理来讲气孔大部分是熔深不够造成,而且脉宽对熔深的影响更大才

,但是更深层的想大脉宽小电压会导致焊点密度小结构疏松,这正提高了气孔

产生的几率

)

     由于光脉冲能量分布不均匀性,最大熔深总是出现在光束的中心部位,光斑的
外圈部分能量相对较弱所以焊点直径总是小于光斑直径

,在很多精密焊接的时候

我们要考虑到可见焊点以外的热影响区

(例如焊镶宝石的戒指时要设的焊点尽量

的小而且离宝石要有一定距离

,否则外圈部分能量加上本来就存在的热影响会破

坏宝石的晶体结构

;焊模具的薄面和边角时也要注意,不是把焊点对齐边角.而是

保证熔化焊丝后的焊点离边角一定的距离

)

     脉冲宽度
     脉冲宽度主要影响熔深,当脉冲能量一定时,调节脉冲宽度可以获得一个最大
的熔深

,此时为最佳的脉冲宽度.它影响熔深的同时也影响焊料和工件基材的焊

接强度

,当脉冲宽度增加是脉冲能量也随之增加,在一定范围内,焊点熔深和直径

也增加

,因而接头强度随之也增加,然而当脉冲宽度超过一定的值以后,一方面热

传导所造成的热损耗增加

;另一方面,强烈的蒸发最终导致了焊点截面积减小,接

头强度下降

.大量研究和实验证明脉冲激光焊接的脉宽的范围在 1~10ms.但是

这个参数只是保证了熔深,很多时候对熔深的要求不高,对焊接后熔池的要求