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激光焊接技术焊接紫铜的工艺

时间:2023-09-06 16:05  阅读:1298
铜具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力加工,铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜具有高热导率和大膨胀系数。紫铜焊接过程中大量热被传导出去,热量难以集中,紫铜厚板传统焊接需要预热,存在焊接过程中易出现气孔、热裂纹、焊后残余变形大等问题。下面来看看激光焊接技术焊接紫铜的工艺。

室温下紫铜对红外激光的吸收率约为5%,加热到熔点附近后吸收率能够达到20%左右,因此,要实现紫铜的激光深熔焊接需要很高的激光功率密度。紫铜对激光吸收率低还使激光焊接过程对紫铜工件表面的粗糙度、氧化物等非常敏感,导致紫铜的激光焊接过程稳定性和工艺可重复性很差。因此,为了将激光应用于紫铜焊接,国内外研究者往往使用尽可能大功率的激光器或者设法提高紫铜焊接过程中激光能量的耦合效率。

激光焊接技术焊接紫铜的工艺:
1.紫铜表面预处理增大激光能量耦合效率,通过对紫铜进行激光扫描预处理使其表面产生氧化铜薄膜,从而提高工件对激光能量的吸收率,达到了理想的焊接效果。研究了紫铜表面制备不同厚度的镍涂层对紫铜激光焊接的影响,结果表明在紫铜表面制备纳米复合层降低反射损失的效果最好。
2.绿色激光在紫铜焊接中的应用,室温下紫铜对波长532nm的绿色激光吸收率达到30%至40%,这一特点被许多研究者注意到并加以利用。研究发现采用脉冲绿色激光可以在点焊紫铜时得到较高质量的焊点,且具有较好的工艺可重复性。将绿色激光和红外YAG激光叠加在一起的双波长激光焊方法被证明能提高紫铜激光焊的工艺可重复性。
3.激光-复合热源在紫铜焊接中的应用采用辅助材料、辅助气体的方法无疑增加了焊接过程中的复杂性同时使得焊接过程稳定性降低,而使用超高功率的激光器固然可以实现紫铜深熔焊接,但是激光器功率越大意味着投资成本越高。激光-复合焊接由于激光与电弧的交互作用可以产生1+1>2的效果。

以上就是激光焊接技术焊接紫铜的工艺,近年来高光束质量的大功率圆盘激光和光纤激光器技术日益成熟、市场化程度大大提高,使紫铜的激光连续焊接成为可能,国外很多单位已经开展了相关研究,取得了-些有价值的结果,同时也发现了
紫铜由于其具有一些特殊的热物理性质,在工艺方面有更高、更复杂的要求。随着激光器技术的快速发展,多模激光器在工业上的使用日趋广泛。如何克服多模激光器应用于焊接紫铜的技术瓶颈,开发基于多模激光器的优质、高效的紫铜焊接技术将会是今后紫铜激光焊接技术研究的发展趋势。
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