激光焊接設備

1、激光焊接設備1激光焊接設備的組成激光焊接設備的組成見圖7-3。(1) 激光器激光器是激光焊設備圖中的重要部分，提供加工所需的光能。對激光器的要求 圖7-3激光焊接設備的組成曰 芻宀厶匕/甘 由、一/一1-激光器；2-光學系統(tǒng)；3-激光加工機；4-輻射疋穩(wěn)疋、可靠，冃匕長期正吊運仃。參數(shù)傳感器，5-工藝介質(zhì)輸送系統(tǒng)；6-工藝參數(shù)傳感器；7-控制系統(tǒng)；8-準直用He-Ne激光器(2) 光學系統(tǒng) 光學系統(tǒng)用以進行光束的傳輸和聚焦。進行直線傳輸時，通道主要是空氣，在進行大功率或大能量傳輸時，必須采取屏蔽以免對人造成危害。在激光輸出快門打開之前，激光器不對外輸出。(3) 激光加工機加工機用以產(chǎn)生工件與光

2、束間的相對運動。激光加工機的精度對焊接或切割的精度影響很大。(4) 輻射參數(shù)傳感器主要用于檢測激光器的輸出功率或輸出能量，并通過控制系統(tǒng)對功率或能量進行控制。(5) 工藝介質(zhì)輸送系統(tǒng)焊接時該系統(tǒng)的主要功能有： 輸送惰性氣體，保護焊縫; 大功率CO2激光器焊接時，在熔池上方產(chǎn)生蒸氣等離子體，送適當?shù)臍怏w可將焊縫上方的等離子體部分吹走； 針對不同的焊接材料，輸送適當?shù)幕旌掀饕栽黾尤?深。(6) 工藝參數(shù)傳感器主要用于檢測加工區(qū)域的溫度、工件的表面狀況以及等離子體的特性等，以便通過控制系統(tǒng)進 行必要調(diào)整。(7) 控制系統(tǒng) 主要作用是輸入?yún)?shù)并對參數(shù)進行實時 顯示、控制，另外，還有保護和報警等功能。(

3、8) 準直用He-Ne激光器 一般采用小功率的 He-Ne激 光器進行光路的高速和工件的對中。以上是激光焊接設備的典型組成，實際上，由于應用場 合不同，加工要求不同，上述的八個部分不一定一一具備， 各個部分的功能也差別很大，在選用設備時可酌情而定。2. CO?氣體激光器根據(jù)氣體流動的特點，CO2氣體激光器又可分為密封式、 軸流式、橫流式和板條式四種。(1) 密封式CO2激光器 由放電管、諧振腔以及激勵電源 等等組成。(2) 軸流式CO2激光器 由放電管、諧振腔(包括后腔鏡 和出鏡)、高速風機以及熱交換器等組成。這類激光器的主 要特點是氣體流動方向、放電方向以及激光的輸出方向三者 一致。根據(jù)氣流

4、速的大小，又可分為慢速軸流和快速軸流兩種。(3) 橫流式CO2激光器 由密封外殼、諧振腔(包括后腔 鏡、折疊鏡、輸出鏡)、高速風機、熱交換器以及放電電極 等組成。它的光束、氣流和放電的三個方向相互垂直。(4) 板條式CO2激光器 該激光器被國際上全業(yè)界譽為工業(yè)C02、激光器新的里程碑。其主要特點是光束質(zhì)量極好 (k>0.8)，消耗氣少(0.3L/h，運行可靠，免維護，運行費用 低，議備品型板條式激光器的功率已達3500W。2 YAG固體激光器激光工作物質(zhì)(又稱激光棒)是激光器的核心，全反射鏡和部分反射鏡組成諧振腔，固體激光器一般都采用光泵抽 運，可用氙燈或氪燈。聚光腔用以將泵浦源發(fā)出的光

5、通過反 射，盡量多地照射到激光棒上以提高效率，并可使泵浦光在 激光棒表面分布均勻，形成較好的光耦合，提高輸出激光的 質(zhì)量。典型YAG激光焊機光路系統(tǒng)是由激光振蕩部分、能量 檢測及擴束部分、觀察及聚焦三大部分組成。4. 其他激光器可用于激光焊接的其他激光器還有CO激光器、半導體激光器、準分子激光器等。5. 常用激光器（焊接 s切割）的特點為便于了解，現(xiàn)將常用焊接與切割激光器特點作一比 較，見表7-3。表7-3常用焊接與切割激光器的特點比較激光器 波長 振蕩重復頻 輸出功主要用途/um 方式率/HZ 率或能量范圍紅寶石激光器0.6943脈沖011100J點焊、打孔銣玻璃激光1.06脈沖0101點焊、打孔器100JYAG激光器1.06脈沖0 4001點焊、打孔（釔鋁石榴連續(xù)100J焊接、切割、石）0 2KW表面處理密封式