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激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝
時間：2023-09-06 16:05 閱讀：2898 次
銅具有很好的導電性和導熱性，塑性極好，易于熱壓和冷壓力加工，銅的電導率和熱導率僅次于銀，廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅具有高熱導率和大膨脹系數(shù)。紫銅焊接過程中大量熱被傳導出去，熱量難以集中，紫銅厚板傳統(tǒng)焊接需要預熱，存在焊接過程中易出現(xiàn)氣孔、熱裂紋、焊后殘余變形大等問題。下面來看看激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝。
室溫下紫銅對紅外激光的吸收率約為5%,加熱到熔點附近后吸收率能夠達到20%左右，因此，要實現(xiàn)紫銅的激光深熔焊接需要很高的激光功率密度。紫銅對激光吸收率低還使激光焊接過程對紫銅工件表面的粗糙度、氧化物等非常敏感，導致紫銅的激光焊接過程穩(wěn)定性和工藝可重復性很差。因此，為了將激光應用于紫銅焊接，國內(nèi)外研究者往往使用盡可能大功率的激光器或者設法提高紫銅焊接過程中激光能量的耦合效率。
激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝：
1.紫銅表面預處理增大激光能量耦合效率，通過對紫銅進行激光掃描預處理使其表面產(chǎn)生氧化銅薄膜，從而提高工件對激光能量的吸收率，達到了理想的焊接效果。研究了紫銅表面制備不同厚度的鎳涂層對紫銅激光焊接的影響，結(jié)果表明在紫銅表面制備納米復合層降低反射損失的效果最好。
2.綠色激光在紫銅焊接中的應用，室溫下紫銅對波長532nm的綠色激光吸收率達到30%至40%,這一特點被許多研究者注意到并加以利用。研究發(fā)現(xiàn)采用脈沖綠色激光可以在點焊紫銅時得到較高質(zhì)量的焊點，且具有較好的工藝可重復性。將綠色激光和紅外YAG激光疊加在一起的雙波長激光焊方法被證明能提高紫銅激光焊的工藝可重復性。
3.激光-復合熱源在紫銅焊接中的應用采用輔助材料、輔助氣體的方法無疑增加了焊接過程中的復雜性同時使得焊接過程穩(wěn)定性降低，而使用超高功率的激光器固然可以實現(xiàn)紫銅深熔焊接,但是激光器功率越大意味著投資成本越高。激光-復合焊接由于激光與電弧的交互作用可以產(chǎn)生1+1>2的效果。
以上就是激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝，近年來高光束質(zhì)量的大功率圓盤激光和光纖激光器技術(shù)日益成熟、市場化程度大大提高，使紫銅的激光連續(xù)焊接成為可能，國外很多單位已經(jīng)開展了相關(guān)研究，取得了-些有價值的結(jié)果，同時也發(fā)現(xiàn)了
紫銅由于其具有一些特殊的熱物理性質(zhì)，在工藝方面有更高、更復雜的要求。隨著激光器技術(shù)的快速發(fā)展，多模激光器在工業(yè)上的使用日趨廣泛。如何克服多模激光器應用于焊接紫銅的技術(shù)瓶頸，開發(fā)基于多模激光器的優(yōu)質(zhì)、高效的紫銅焊接技術(shù)將會是今后紫銅激光焊接技術(shù)研究的發(fā)展趨勢。
室溫下紫銅對紅外激光的吸收率約為5%,加熱到熔點附近后吸收率能夠達到20%左右，因此，要實現(xiàn)紫銅的激光深熔焊接需要很高的激光功率密度。紫銅對激光吸收率低還使激光焊接過程對紫銅工件表面的粗糙度、氧化物等非常敏感，導致紫銅的激光焊接過程穩(wěn)定性和工藝可重復性很差。因此，為了將激光應用于紫銅焊接，國內(nèi)外研究者往往使用盡可能大功率的激光器或者設法提高紫銅焊接過程中激光能量的耦合效率。
激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝：
1.紫銅表面預處理增大激光能量耦合效率，通過對紫銅進行激光掃描預處理使其表面產(chǎn)生氧化銅薄膜，從而提高工件對激光能量的吸收率，達到了理想的焊接效果。研究了紫銅表面制備不同厚度的鎳涂層對紫銅激光焊接的影響，結(jié)果表明在紫銅表面制備納米復合層降低反射損失的效果最好。
2.綠色激光在紫銅焊接中的應用，室溫下紫銅對波長532nm的綠色激光吸收率達到30%至40%,這一特點被許多研究者注意到并加以利用。研究發(fā)現(xiàn)采用脈沖綠色激光可以在點焊紫銅時得到較高質(zhì)量的焊點，且具有較好的工藝可重復性。將綠色激光和紅外YAG激光疊加在一起的雙波長激光焊方法被證明能提高紫銅激光焊的工藝可重復性。
3.激光-復合熱源在紫銅焊接中的應用采用輔助材料、輔助氣體的方法無疑增加了焊接過程中的復雜性同時使得焊接過程穩(wěn)定性降低，而使用超高功率的激光器固然可以實現(xiàn)紫銅深熔焊接,但是激光器功率越大意味著投資成本越高。激光-復合焊接由于激光與電弧的交互作用可以產(chǎn)生1+1>2的效果。
以上就是激光焊接技術(shù)焊接紫銅的工藝，近年來高光束質(zhì)量的大功率圓盤激光和光纖激光器技術(shù)日益成熟、市場化程度大大提高，使紫銅的激光連續(xù)焊接成為可能，國外很多單位已經(jīng)開展了相關(guān)研究，取得了-些有價值的結(jié)果，同時也發(fā)現(xiàn)了
紫銅由于其具有一些特殊的熱物理性質(zhì)，在工藝方面有更高、更復雜的要求。隨著激光器技術(shù)的快速發(fā)展，多模激光器在工業(yè)上的使用日趨廣泛。如何克服多模激光器應用于焊接紫銅的技術(shù)瓶頸，開發(fā)基于多模激光器的優(yōu)質(zhì)、高效的紫銅焊接技術(shù)將會是今后紫銅激光焊接技術(shù)研究的發(fā)展趨勢。
