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激光銅產(chǎn)品焊接為什么很難?
來(lái)源:深圳市鐳康機(jī)械設(shè)備有限公司發(fā)表時(shí)間:2021-02-03
為什么激光焊接機(jī)難焊接銅材產(chǎn)品,銅作為一種導(dǎo)體的優(yōu)良選擇,具有極高的熱傳導(dǎo)性能,會(huì)快速地將熱量從焊接接頭處擴(kuò)散,其很難維持熱平衡并進(jìn)行可靠的焊接。這使銅快速傳導(dǎo)熱量的特點(diǎn)成為微焊接中的難題。
而激光焊接機(jī)非接觸式工藝,快速和準(zhǔn)確,但是必須處理材料反射問(wèn)題。只要求單側(cè)接近操作。在極小的連接區(qū)域內(nèi),這種技術(shù)十分有用。它可以用于焊接不同形狀的部件、不同的連接幾何形狀以及異種材料。它不使用需要維護(hù)或更換的損耗品,焊接周期只有幾毫秒。表面上看,激光焊接似乎是微焊接銅的一種卓越解決方案——但是也存在著問(wèn)題。YAG激光器用于大多數(shù)微焊接應(yīng)用,波長(zhǎng)為1064納米,超過(guò)銅反射的90%。
通常采用極高的功率以克服反射問(wèn)題,并確保將充足的光傳輸?shù)姐~。但是,當(dāng)激光能量傳輸?shù)姐~上,并提升其溫度時(shí),則反射率降低。由于激光功率的吸收出現(xiàn)時(shí)間范圍小于十億分之一秒,因此能量吸收的變化非常快速。較初所需的高功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)焊接所需功率。因此,材料快速過(guò)熱和蒸發(fā),留下了大量的小孔或孔洞。
已經(jīng)使用許多技術(shù)克服這種反射,包括脈沖整形、氧氣協(xié)助以及使用反射率更低的鍍層。脈沖整形不可靠,因?yàn)殂~和其它導(dǎo)電部件的反射率不同,因此降低激光功率時(shí)的準(zhǔn)確時(shí)間點(diǎn)也會(huì)變化。人們?cè)?jīng)嘗試采用反饋技術(shù),以便更好地預(yù)期這種“準(zhǔn)確時(shí)刻”,但是目前還沒(méi)有人證實(shí)可行。使用氧氣協(xié)助時(shí),由于會(huì)在焊接的部件上形成氧化層,因此會(huì)大幅提高銅的焊接縫隙的滲透性,但是,對(duì)于點(diǎn)焊應(yīng)用時(shí)卻沒(méi)有影響,因?yàn)橹挥性趲讉€(gè)連續(xù)脈沖之后才能看到氧的積極效應(yīng),因此并不能為單點(diǎn)焊接或較短焊縫提供一種可靠的技術(shù)。使用鎳或錫等反射率更低的涂層,確實(shí)可以幫助降低較初的反射率,但是不能完全減輕問(wèn)題,因仍然需要較高的能量繼續(xù)滲入銅內(nèi);因此,微焊接的加工窗口極小。
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