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激光焊接機在紫銅、黃銅等銅材料中的焊接技術
時間：2021-10-14 15:09 閱讀：3304 次
近年來，隨著風電、水電、太陽能及核電等綠色可持續(xù)發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，市場對紫銅需求量逐年遞增。在市場需求推動下，紫銅高效、優(yōu)質(zhì)焊接技術研究越來越受到國內(nèi)外同行的關注，尤其是電子、通信領域的超薄、超細紫銅零部件的激光精密焊接以及電力、化工、機車等領域的大厚度大尺寸紫銅工件的不預熱白動化高效焊接這兩個應用領域。下面介紹激光焊接機在紫銅、黃銅等銅材料中的焊接技術。
激光焊接機具有能量密度大、熔化金屬量少、熱影響區(qū)窄，以及焊接質(zhì)量高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，應用于紫銅焊接可以有效提高生產(chǎn)效率，逐漸被越來越多的行業(yè)選擇。但由于高反材料對光纖激光的吸收率較低，所以加工難度也較大，這對激光光源也有著更多的要求。
銅的粘度很低——比鋼或鋁低得多——并且容易產(chǎn)生波動和移動 與其他材料(如鋼)相比，銅也會快速凝固，導致焊縫形狀不規(guī)則和焊縫間隙填充不良。 對于銅來說，激光本身會在熔池中產(chǎn)生波和電流，從而導致整個湍流。開發(fā)了一個橢圓形熔池的銅焊縫，以減少凝固前熔池后部的湍流。 這很難實現(xiàn)，需要精確控制熱量和進料速度。
與基材相比，銅焊縫通常較軟，因為銅是非同素異形體，且不會發(fā)生相變 熔融銅具有粗糙的微觀結(jié)構，可能容易開裂。 銅中的氧含量加劇了這個問題 氧化銅可以與氫氣反應生成蒸汽，從而導致晶間開裂。 使用無氧銅(OFC)或無氧高導熱銅(OFHC)可以減少開裂。 小心使用覆蓋氣體和控制焊接環(huán)境也有助于減少裂紋和提高焊接質(zhì)量。
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。
上面就是激光焊接機在紫銅、黃銅等銅材料中的焊接技術，隨著激光器技術的快速發(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將會是今后紫銅激光焊接技術研究的發(fā)展趨勢。
激光焊接機具有能量密度大、熔化金屬量少、熱影響區(qū)窄，以及焊接質(zhì)量高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，應用于紫銅焊接可以有效提高生產(chǎn)效率，逐漸被越來越多的行業(yè)選擇。但由于高反材料對光纖激光的吸收率較低，所以加工難度也較大，這對激光光源也有著更多的要求。
銅的粘度很低——比鋼或鋁低得多——并且容易產(chǎn)生波動和移動 與其他材料(如鋼)相比，銅也會快速凝固，導致焊縫形狀不規(guī)則和焊縫間隙填充不良。 對于銅來說，激光本身會在熔池中產(chǎn)生波和電流，從而導致整個湍流。開發(fā)了一個橢圓形熔池的銅焊縫，以減少凝固前熔池后部的湍流。 這很難實現(xiàn)，需要精確控制熱量和進料速度。
與基材相比，銅焊縫通常較軟，因為銅是非同素異形體，且不會發(fā)生相變 熔融銅具有粗糙的微觀結(jié)構，可能容易開裂。 銅中的氧含量加劇了這個問題 氧化銅可以與氫氣反應生成蒸汽，從而導致晶間開裂。 使用無氧銅(OFC)或無氧高導熱銅(OFHC)可以減少開裂。 小心使用覆蓋氣體和控制焊接環(huán)境也有助于減少裂紋和提高焊接質(zhì)量。
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。
上面就是激光焊接機在紫銅、黃銅等銅材料中的焊接技術，隨著激光器技術的快速發(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將會是今后紫銅激光焊接技術研究的發(fā)展趨勢。
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