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激光焊接系统简介
作者:中国机电工程网    发布于:2018-08-24 16:41:55    文字:【】【】【
激光焊接系统一般由激光器、光学系统,激光加工机床、过程参数检测系统、保护气体输送系统、控制与检测系统组成。激光器是激光焊接系统的核心。

  ​激光焊接要求激光器应具有较高的额定输出功率,较宽的功率调节范围,功率缓升缓降能力,保证焊缝起始和结束部位的质量,工作稳定、可靠,横模为低阶模或基模。可用于焊接的激光器有CO2激光器、YAG激光器、LD泵浦固体激光器和半导体激光器。

 

  CO2气体激光器是以CO2混合气体作为激光活性介质,通过放电产生激励。发射的激光波长为10.6μm,电效率为10% - 15%。CO2激光的特点是光束质量高,模式好且稳定,输出功率较大,效率较高,应用广泛和成熟。

  YAG固体激光器是以掺有钕(Nd)金属离子的YAG晶体作为激光活性介质,发射的激光波长为l.06μm,电效率低于3%。固体激光主要通过灯光(氪闪光或弧光灯)泵浦产生光学激励,闪光激励产生脉冲激光,弧光激励产生连续激光。脉冲YAG激光器可以输出较高的脉冲功率,但是平均功率较低,连续YAG激光输出功率可达千瓦级。YAG激光可以通过光纤传播,一般材料对YAG激光具有更高的吸收率。YAG激光波长短、吸收高、可光纤传输、损失小、结构紧凑、体积小、重量轻、能量转化效率较低。灯泵浦激光的特点是功率大、质量好、效率高、体积小、可光纤传输。二极管泵浦YAG激光器吸收效率高,总效率可以达到10%以上,器件使用寿命长,连续输出条件下可达10000h.而且不需要任何维护,而灯泵浦的激光器寿命只有1000h。随着制造成本的降低,二极管激光器的应用越来越多。二极管激光光束质量好,有利于获得更高的焊接速度和更大的工作距离。

  大功率半导体激光器已趋于成熟,商品化的激光器功率已达到数千瓦。大功率半导体激光器光束能量分布均匀,光斑形状可以根据需要任意调节,电光转换效率高,结构紧凑,重量很轻,体积很小,便于现场应用。缺点是光束质量一般,发散度较高

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