光束焦斑光束斑点大小是激光焊接的重要变量之一,因为它决定功率密度。但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿孔直径。这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
激光熔覆具有以下特点:
(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶***或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。
(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;
(3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。
(4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;
(5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,
(6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有的性能价格比;
(7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;
(8)工艺过程易于实现自动化。
光纤激光器取代CO2激光器核心优势在哪
光纤激光切割既提供了CO2激光切割可实现的切割速度和质量,而且维护和操作成本显著降低。
光纤切割技术能效性高,凭借光纤激光完整的固态数字模块、单一设计,光纤激光切割系统拥有高于CO2激光切割的电光转换效率。对于CO2切割系统的各个电源单元来说,实际一般利用率约为8%至10%,而光纤激光切割系统电源效率大约在25%至30%间。激光焊接属非接触式焊接,作业过程不需加压,但需使用惰性气体以防熔池氧化,填料金属偶有使用。
光纤激光具有短波长的特性,从而提高切割材料对光束的吸收性,并且能够切割如黄铜和铜以及非导电性材料。更加集中的光束产生较小的焦点和较深的焦深,这样光纤激光可以快速切割较薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。
CO2气体激光系统需要定期维护,反射镜需要维护和校准,谐振腔需要定期维护;而光纤激光切割解决方案几乎不需要任何维护。和CO2切割系统相比,光纤切割解决方案更加紧凑,并且对生态环境的影响小,所以需要更少冷却,而且能源消耗明显降低