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光纤激光在焊接工业中的应用

更新日期:2007-07-07  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理



在我们的研究中,由于光纤激光优秀的光束质量,焊接的深度和速度可以达到与电子束焊接相当的细窄焊缝。图2显示实际焊接的效果。 4千瓦光纤激光焊接8毫米厚的普碳钢板(汽车齿轮箱中的机构)。

对于低变形焊接,光纤激光看来是当前最佳的选择。 这不但在齿轮传动机构中有广泛的应用,在远程焊接中同样有着很大的优势。

由于极高的光束质量,我们可以使用非常紧凑、小巧的聚焦和扫描光学系统,而无须改变焊接参数, 同时适用于远场技术。在这两种情况下, 激光优秀的光束质量会生成特定的焊接等离子体,(与Nd:YAG 和盘式激光相比),一定要使用保护气体,否则会发生吸收和主体散射效应。

图3 显示光纤、盘式、Nd:YAG和CO2 激光系统的焊接速度对应与深度的试测数据。由于我们有限的CO2激光的能量范围,我们仅就3.5千瓦的CO2激光进行了对比试验。盘式激光的焊接数据有些偏离,因为我们使用的是4kW 输出功率的TRUMPF’s HLD4002 盘式激光。同样,我们使用了其它光纤激光的数据,BIAS Bremen 的4.0kW YLR7000 光纤激光 (300 微米光纤)。总之,以下数据表明并非不同的激光会造成不同的焊接结果,而是不同的光束质量。正如两种不同光束质量,其它参数极为接近的光纤激光,试验结果却截然不同。

结论可以这样声明,高功率光纤激光非常适合用于不同的焊接和切割应用。高光束质量,提供更多其它激光系统无法提供的机会和更好的表现。

另外一方面, 购买一个激光器还应当考虑许多的重要的因素,其中包括投资费用、运行费用、维护和维修费用等。然而,最重要的一点是在最终的结果必须能够不断重复,这就要求光束质量必须非常稳定,它是一个最重要的基本因素。

最后,我们可以这样宣称,随着高功率光纤激光的发展,在材料加工领域我们已经迈进了一个新的激光世纪!
 etyjtykjuy