激光器最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方面考虑,CO2激光器比YAG激光器具有很大优势,是目前深熔焊接主要采用的激光器,生产上应用大多数还处在1.5~6kW范围,但现在世界上最大的CO2激光器已达50kW。而YAG激光器在过去相当长一段时间内提高功率有困难,一般功率小于1kW,用于薄小零件的微联接。但是,近几年来,国外在研制和生产大功率YAG激光器方面取得了突破性的进展,最大功率已达5kW,并已投入市场。由于其波长短,仅为CO2激光的1/10,有利于金属表面吸收,可以用光纤传输,使导光系统大为简化。可以预料,大功率YAG激光焊接技术在今后一段时间内将获得迅速发展,成为CO2激光焊接强有力的竞争对手。 2.导光和聚焦系统 导光聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组成,实现改变光束偏振状态、方向,传输光束和聚焦的功能。这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下,光学部件,尤其是透镜性能会劣化使透过率下降;会产生热透镜效应(透镜受热膨胀焦距缩短);表面污染也会增加传输损耗。所以光学部件的质量,维护和工作状态监测对保证焊接质量至关重要。 3.激光焊接机 它的作用是实现光束与工件之间的相对运动,完成激光焊接,分焊接专机和通用焊接机两种。后者常采用数控系统,有直角坐标二维、三维焊接机或关节型激光焊接机器人。 三、改善和发展激光焊接的新技术 以下几项技术有助扩展激光焊接的应用范围及提高激光焊接自动控制水平 l.填充焊丝激光焊 激光焊接一般不填充焊丝,但对焊件装配间隙要求很高,实际生产中有时很难保证,限制了其应用范围。采用填丝激光焊,可大大降低对装配间隙的要求。例如板厚2mm的铝合金板,如不采用填充焊丝,板材间隙必须为零才能获得良好的成形,如采用φ1.6mm的焊丝做为填充金属,即使间隙增至1.0mm,也可保证焊缝良好的成形。 |