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激光熔覆質(zhì)量受哪些因素的影響?

發(fā)布時(shí)間:2022-08-16 16:48:24  瀏覽次數(shù):

影響激光熔覆機(jī)質(zhì)量的主要有激光功率、熔覆速度、透鏡焦距、聚焦位置、保護(hù)氣體等工藝參數(shù)。

 
激光功率和熔覆速度是影響熔覆質(zhì)量的最主要參數(shù),熔覆厚度取決于激光功率,約為功率(kW)的0.7次方,通常功率增大,熔覆深度增加;速度增加,熔深變淺,焊縫和熱影響區(qū)變窄,生產(chǎn)率增高。但是過大的熔覆速度與激光功率將增大氣孔和孔洞傾向。
 
透鏡焦距由輸出激光的光斑直徑?jīng)Q定,兩者之間存在一最佳匹配值。一般說來,所須熔覆的深度越深,透鏡焦距越長,短焦距透鏡對(duì)聚焦的要求較高,而且粉末冶金材料熔覆時(shí)飛濺較大,透鏡污染嚴(yán)重;太長焦距的透鏡由于衍射使焦點(diǎn)變大,焦點(diǎn)處的能量密度不能達(dá)到最大值。國內(nèi)一般采用透鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng),該系統(tǒng)只能用于激光功率較小的場合,較高的激光功率將引起透鏡焦點(diǎn)漂移,使焊縫的成形和質(zhì)量較差。國外較高功率場合大都采用反射鏡聚焦光學(xué)系統(tǒng),由于冷卻條件好,熱穩(wěn)定性好,焊縫成形均勻美觀,熔覆質(zhì)量可靠。
 
激光焦點(diǎn)在工件下方的特殊位置能得到最大的熔覆深度,即約為板厚的1/3處;水平的焦點(diǎn)位置根據(jù)情況而定。
 
保護(hù)氣體的作用是保護(hù)聚焦透鏡,防止焊縫氧化,采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù),氦氣最好。在我國,由于氦氣價(jià)格昂貴,一般采用氬氣,氣體流量應(yīng)控制好,如果太小,不起作用;如果太大,既浪費(fèi)氣體,又使焊接熔池翻滾,焊縫表面出現(xiàn)一波一波的凸起。

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