激光焊接原理及其特征是什么?
一.激光焊接原理:
1.激光焊接利用激光束优良的方向性和高功率密度来进行工作。激光束通过光学系统聚焦在很小的区域上,在极短的时间内在焊接区域形成能量高度集中的热源区,从而熔化被焊接物体,形成牢固的焊点和焊缝。
2.常用的激光焊接方法有两种:脉冲激光焊接和连续激光焊接。前者主要用于单点固定连续、薄材材料的焊接。后者主要用于大型厚件的焊接和切割。
二.激光焊接加工方法的特征:
1.非接触式加工,无需对工件加压及进行表面处理。
2.焊点小,能量密度高,适合高速加工。
3.短时焊接对外界无热影响,材料本身热变形和热影响区小,特别适合加工高熔点、高硬度、特殊材料。
4.不需要填充金属,不需要真空环境(可以直接在空气中进行),也不会像电子束那样在空气中产生X射线的危险。
5.与接触焊接工艺相比,不存在电极、工具等的磨损。
6.无加工噪音,对环境无污染。
7.也可加工小型工件。此外,还可以穿过透明材料的壁进行焊接。
8.通过光纤可以实现远距离、普通方法难以到达的位置,以及多通道同时或分时焊接。
9.可以轻松改变激光输出焦点和焊点位置。
10.它很容易安装在自动化机器和机器人设备上。
11.可直接焊接有绝缘层的导体,也可焊接性能差异较大的异种金属。
延伸阅读:
激光焊接在操作过程中可能会产生一些有害物质,主要包括:
1.焊接烟雾:激光焊接与其他焊接方法一样,会产生焊接烟雾。这些烟雾是焊接过程中金属和非金属物质过热蒸发产生的蒸汽氧化、冷凝而形成的。烟雾中的颗粒直径很小,有的甚至可以达到亚微米级别。其中MnO2、FeO2、SiO2等成分对人体危害较大,可能引起焊工锰中毒、矽肺、癌症等严重疾病。尤其是直径小于0.4um的颗粒物可通过肺泡直接进入血液,从而严重危害人体健康。
2.激光辐射:激光焊接机工作时会产生激光辐射。这种辐射能量较高,直接照射人体可能会严重损伤眼睛和皮肤。因此,操作人员在进行激光焊接时必须佩戴适当的个人防护用品,如安全眼镜、防护面罩等。
3.有害气体和废气:激光焊接过程中可能会产生一些有害气体和废气,例如烟雾。这些物质如果被吸入体内,可能会引起一些不良症状,如头晕、乏力、胸闷、肌肉酸痛等。
为了减少这些有害物质对工人和环境的影响,应确保焊接车间内烟雾浓度得到控制,并配备适当的防护屏障和排气系统。同时,操作人员应接受相关培训,了解如何正确使用和维护激光焊接设备,以及如何采取适当的个人防护措施。
-
低密度等离子体棱镜压缩器取得突破,突破传统光学限制,赋能超高功率激光技术
激光技术的迅猛发展,持续推动着人类对极端物理现象的探索,而拍瓦级及更高功率的激光装置,更是解开高能物理、相对论光学等领域奥秘的关键工具。然而,传统激光脉冲压缩技术长期受限于光学元件的损伤阈值,成为制约激光功率提升的核心瓶颈。近日,美国密歇根大学、罗切斯特大学等机构的科研人员联合研发出基于低密度等离子体棱镜的新型脉冲压缩器,为突破这一限制带来革命性进展,相关成果发表于《HighPower Laser Scienceand Engineering》。
2025-08-18
-
从光斑到清晰成像,光学系统如何突破"模糊"极限?
当我们透过镜头观察世界时,那些清晰的图像背后,藏着光的衍射与数学模型的复杂博弈。为何遥远的恒星在望远镜中会变成光斑?光学系统如何传递图像的细节?从艾里斑到调制传递函数,这些关键概念正是解开"模糊"谜题的钥匙。
2025-08-18
-
粉末增材制造技术在掺铒石英光纤激光器中的应用研究
在光纤通信、激光加工及生物医疗等关键领域,高性能光纤激光器的需求持续攀升,而增益光纤作为其核心构成部件,其制造工艺直接决定器件的性能水平。传统制造方法虽能生产高质量增益光纤,但存在生产周期冗长、成本高昂及成分调控灵活性不足等显著局限。近期,PawelManiewski等人在《Optica》期刊发表的研究成果,提出了一种基于粉末增材制造的新型制备方案,为高性能增益光纤的研发开辟了全新路径。
2025-08-18
-
偏心仪在透镜及镜片加工中的应用解析
偏心仪在透镜及镜片加工领域中应用广泛,其核心作用在于通过精密检测与校准,确保光学元件的几何中心与光轴保持高度一致性,进而保障光学系统的成像质量与性能稳定性。具体应用如下:
2025-08-15