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哪些工艺参数会影响激光熔覆质量?

发布时间:2019/2/16 点击次数:345 来源:江苏三晶增材

影响激光熔覆质量的主要有激光功率、熔覆速度、透镜焦距、聚焦位置、保护气体等工艺参数。

激光功率和熔覆速度是影响熔覆质量的最主要参数,熔覆厚度取决于激光功率,约为功率(kW)的0.7次方,通常功率增大,熔覆深度增加;速度增加,熔深变浅,焊缝和热影响区变窄,生产率增高。但是过大的熔覆速度与激光功率将增大气孔和孔洞倾向。

透镜焦距由输出激光的光斑直径决定,两者之间存在一最佳匹配值。一般说来,所须熔覆的深度越深,透镜焦距越长,短焦距透镜对聚焦的要求较高,而且粉末冶金材料熔覆时飞溅较大,透镜污染严重;太长焦距的透镜由于衍射使焦点变大,焦点处的能量密度不能达到最大值。国内一般采用透镜聚焦光学系统,该系统只能用于激光功率较小的场合,较高的激光功率将引起透镜焦点漂移,使焊缝的成形和质量较差。国外较高功率场合大都采用反射镜聚焦光学系统,由于冷却条件好,热稳定性好,焊缝成形均匀美观,熔覆质量可靠。

激光焦点在工件下方的特殊位置能得到最大的熔覆深度,即约为板厚的1/3处;水平的焦点位置根据情况而定。

保护气体的作用是保护聚焦透镜,防止焊缝氧化,采用惰性气体进行保护,氦气最好。在我国,由于氦气价格昂贵,一般采用氩气,气体流量应控制好,如果太小,不起作用;如果太大,既浪费气体,又使焊接熔池翻滚,焊缝表面出现一波一波的凸起。

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