激光深熔焊接的冶金物理過程與電子束焊接非常相似，即能量轉(zhuǎn)換機(jī)制由“小孔”結(jié)構(gòu)完成。在足夠高功率密度的光束照射下，材料蒸發(fā)形成小孔充滿蒸汽的小孔就像一個(gè)黑體，幾乎吸收了入射光的所有能量，腔內(nèi)平衡溫度達(dá)到25000度左右。熱量從這個(gè)高溫空腔的外壁傳遞來，熔化這個(gè)空腔周圍的金屬。
小孔內(nèi)充滿了墻體材料在光束照射下不斷蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫蒸汽。小孔的四面墻被熔化的金屬包圍著，液態(tài)金屬被固態(tài)物質(zhì)包圍著。孔壁外的液體流動(dòng)和壁面張力與腔內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生的蒸汽壓力處于動(dòng)態(tài)平衡。光束源源不斷地進(jìn)入小孔，小孔之外的物資源源不斷。當(dāng)光束移動(dòng)時(shí)，小孔總是處于穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)。即小孔和孔壁周圍的熔融金屬隨著前導(dǎo)梁的推進(jìn)速度向前移動(dòng)，熔融金屬填充小孔被去除后留下的空隙并與之凝結(jié)，從而形成焊縫。
1.激光深熔焊接的影響因素
影響激光深熔焊接的因素包括：激光功率、激光束直徑、材料吸收率、焊接速度、保護(hù)氣體、透鏡焦距、焦點(diǎn)位置、激光束位置、焊接起點(diǎn)和終點(diǎn)的激光功率增減控制。
2.激光深熔焊接的特點(diǎn)
特點(diǎn)：
(1)高寬比高。由于熔融金屬在圓柱形高溫蒸汽室周圍形成并延伸到工件，焊縫變得又深又窄。
(2)最小熱量輸入。因?yàn)樵辞坏臏囟确浅８撸刍^程發(fā)生得非常快，輸入工件的熱量非常低，熱變形和熱影響區(qū)非常小。
(3)致密性高。因?yàn)槌錆M高溫蒸汽的小孔有利于焊接熔池的攪拌和氣體的逸出，導(dǎo)致無(wú)氣孔熔透焊的形成。焊后的高冷卻速度容易使焊縫組織更細(xì)小。
(4)加強(qiáng)焊縫。
(5)精確控制。
(6)非接觸、常壓焊接工藝。
3.激光深熔焊接的優(yōu)勢(shì)
(1)由于聚焦激光束具有比傳統(tǒng)方法高得多的功率密度，所以它導(dǎo)致更快的焊接速度、更小的熱影響區(qū)和變形，并且它還可以焊接難以焊接的材料，例如鈦和應(yīng)時(shí)。
(2)由于光束易于傳輸和控制，不需要經(jīng)常更換焊槍和噴嘴，停機(jī)輔助時(shí)間明顯減少，所以負(fù)載率和生產(chǎn)效率都很高。
(3)由于凈化和冷卻速度快，焊縫強(qiáng)度大，綜合性能高。
(4)由于低平衡熱輸入和高加工精度，可以降低再加工成本。另外，激光焊接的成本相對(duì)較低，可以降低生產(chǎn)成本。
(5)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能有效控制光束強(qiáng)度和精細(xì)定位。
4.激光深熔焊接設(shè)備
激光深熔焊機(jī)通常采用連續(xù)波CO2激光器。這種激光可以保持足夠高的輸出功率，產(chǎn)生“小孔”效應(yīng)，穿透整個(gè)工件截面，形成牢固的焊接接頭。就激光器本身而言，它只是一個(gè)能產(chǎn)生方向性好的平行光束的裝置，可以作為熱源。
如果將其定向并有效處理后再定向到工件上，其輸入功率將具有很強(qiáng)的兼容性，從而能更好地適應(yīng)自動(dòng)化過程。為了有效地實(shí)施焊接，激光器和其他必要的光學(xué)、機(jī)械和控制部件一起形成一個(gè)大的焊接系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括激光器、光束傳輸部件、工件裝卸和移動(dòng)裝置以及控制裝置。該系統(tǒng)只能由操作員手動(dòng)操作和固定，或者它可以包括工件的自動(dòng)裝載、卸載、固定、焊接和檢查。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的總體要求是獲得滿意的焊接質(zhì)量和高的生產(chǎn)效率。
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