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剖析光纤激光焊接探讨分析

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式,激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。

激光焊接机又常称为激光焊机、镭射焊机,按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动焊接机)、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机。

激光焊接机按工作模式分,有脉冲激光点焊和连续激光密封焊两种,脉冲激光主要用于1mm厚度以内薄壁金属材料的点焊和缝焊,连续光纤激光焊接深宽比大,焊接速度快。

随着高亮度激光的最新发展,在许多全新的领域中,激光材料加工应用的机会不断增加。我们以技术非常成熟的宝石棒结构固体激光器为例,其相关的两个完全不同的发展方向值得关注。一方面,宝石棒的将其直径扩大,而长度减少为几百个微米,这就成就了盘式激光器。另一方面,将棒的长度加大,直径减小,这就成为光纤激光。

谈到光纤激光,光纤的长度保证了光束质量接近衍射极限(在给定波长的激光中,理论极限,或最小可能的聚焦尺寸)。这种激光的谐振腔无须进行任何调整,光束质量是被光纤的物理特性所规范。光纤激光除了以上的两大优势之外,还应当了解,其泵浦能量可以通过传输光纤进行耦合,传输至有源光纤或受激光纤,从而免去了二极管泵浦源到光纤激光的光学调整的繁琐的过程。