激光焊接工艺实践 薄壁件的激光脉冲焊接 4.19 薄壁件的激光脉冲焊接.ppt

* 薄壁件的激光脉冲焊接 课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院 * 1.教学目标 了解激光脉冲焊接的工艺特点，掌握激光脉冲焊接的主要参数及其对焊接过程和质量的影响。 * 2. 激光脉冲焊接工艺介绍 2.1 激光脉冲焊接的特点 图1 激光脉冲焊与激光连续焊示意图 在激光脉冲焊接工艺过程中，激光以脉冲形式发出，每个脉冲形成一个焊点，与其对应的是激光连续焊接工艺，如图1所示。 激光脉冲焊接的特点是： （1）对被焊母材的热输入量较小，主要用于精密元件、微电子器件或薄膜的焊接和封装； （2）一般用于点焊和中小功率的缝焊，被焊材料的厚度通常不超过1mm，接头形式以对接和搭接为主。 * 2.2 激光脉冲焊接的主要参数 脉冲宽度：单个脉冲的时间； 脉冲频率：每秒钟内激光脉冲重复的次数； 激光平均功率：设备实际输出的激光功率； 激光峰值功率：激光在实际出光时的瞬时功率。 各参数具体的含义和数值计算如图2所示。 图2 激光脉冲焊接的参数说明 * 2.3 激光脉冲波形的选择 激光脉冲焊接不同材料时应该选择合适的波形，主要考虑材料的如下特性： （1）材料对激光的吸收率:吸收率较高的黑色金属焊接波形的峰值一般较小，吸收率较低的有色金属焊接波形的峰值应较高； （2）材料的熔点：熔点高的材料所需要的平均功率较大，熔点低的材料所需要的平均功率较小； （3）材料的沸点：沸点低材料应选择低的峰值功率； （4）材料的导热率：导热率较高的材料需要注入的瞬间能量或者持续功率较大，所以多用峰值功率较高的窄脉宽波形，或峰值能量较小但频率高的波形焊接； （5）材料的冷却凝固特性：如果材料在冷却凝固时容易形成裂纹，需要增加冷却保温段，可通过减小电流，拉长脉冲宽度来实现。 * 2.4 薄壁件的激光脉冲焊接 插入视频：黑莓PLAYBOOK实拍激光脉冲焊接（以下为视频字幕） 以薄壁不锈钢容器的激光脉冲焊接为例，因为属于黑色金属材料的焊接，可以选择方波、工频脉冲进行焊接。又由于母材厚度较薄，这里选择离焦量为正，以减少熔深，并有助于改善焊缝的成形。 为了进一步降低被焊工件的焊接热变形，这里对焊接顺序进行了选择优化，尽可能做到对称施焊。 如果考虑到被焊的不锈钢容器有密封性要求时，应该使焊点的重叠率大于50%。 * 3. 小结 本次课介绍了激光脉冲焊接工艺的特点和主要参数及其含义，特别是脉冲波形的选择原则。 * 4. 作业思考题 （1）激光脉冲焊接和激光连续焊接的本质区别是什么？ （2）采用激光脉冲焊接不锈钢材料，对焊接脉冲波形的选择有什么要求？