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大族光子|万瓦级激光深熔焊蒸气羽烟抑制及应用

熔池上方产生的大量蒸气羽烟是制约焊缝成形的关键问题之一,蒸气羽烟对入射激光束的剧烈干扰使得厚板焊缝成形差,极易产生大的飞溅、表面驼峰等缺陷。为获得良好的焊缝成形,必须对蒸气羽烟进行有效控制。 01千瓦级激光焊·蒸气羽烟的影响及抑制原理金属材料在极高功率密度激光束照射下,激光能量作用速率远大于材料热传导、对流及热辐射的速率,使得材料表面局部剧烈蒸发汽化,蒸发汽化压力将熔融金属排开形成小孔 ;金属蒸气进一步在高能密度激光作用下发生电离形成光致等离子体,分布于小孔内部和外部,孔外等离子体及金属蒸气形成孔外蒸气羽烟,采用高速摄影的方法对15kW光纤激光焊接孔外蒸气羽烟进行观察,如图1所示,蒸气羽烟高度可达 焊缝正反面成形如图8所示,其中正面焊缝成形均匀性差,驼峰明显,且产生较大颗粒飞溅,整个焊缝表面氧化烧损明显,焊缝背面呈现不连续熔透。由此可见,蒸气羽烟的不稳定性对焊缝成形造成严重影响。 图920kW激光焊三路吹气蒸气羽烟图1015mm厚304不锈钢焊缝成形(a)正面;(b)背面;(c)截面通过对比单侧吹与三路吹气在20kW激光焊过程中对蒸气羽烟的抑制效果及焊缝成形,可发现侧吹保护装置的三路吹气方式可实现对蒸气羽烟的有效抑制进而获得良好的焊缝成形
来源:大族光子
2023-10-25
共 218 页 总数:2172
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