德國(guó)通快公司在慕尼黑光博會(huì)上亮相了其開(kāi)發(fā)的用于銅的高效焊接的脈沖綠光激光器——TruDisk 421 pulse，其能輸出平均功率為400 W的515 nm激光。通快表示，該激光器的倍頻是在激光諧振腔內(nèi)部完成的。
銅片焊接，銅對(duì)綠光的反射較少
銅片焊接，銅對(duì)綠光的反射較少
用綠光焊接銅，能夠避免用紅外激光焊接銅時(shí)出現(xiàn)的很多問(wèn)題。利用紅外光(1 μm波段)焊接銅的兩個(gè)最大問(wèn)題是：濺射物和重復(fù)性差。銅對(duì)1 μm波長(zhǎng)具有很高的反射率。濺射會(huì)在深度焊接時(shí)引發(fā)問(wèn)題，因?yàn)闉R射會(huì)損壞被焊接的工件。此外，通常也不能獲得可接受的均勻焊縫（這主要依賴(lài)于被焊接金屬的表面特性）。
這兩個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇激光參數(shù)（功率密度分布、脈沖寬度以及蒸汽通道的形狀）得以部分解決；即便如此，焊接結(jié)果往往仍然不夠理想。不能被影響的是銅的表面張力和粘度。與鋼相比，銅的這兩個(gè)屬性均較低，這將導(dǎo)致更加太穩(wěn)定的熔池。而且，由于銅的高熱導(dǎo)率會(huì)導(dǎo)致能量損耗增加，這種不穩(wěn)定情況會(huì)進(jìn)一步惡化。
銅的表面性質(zhì)并不重要
因?yàn)殂~對(duì)綠光的吸收遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)于紅外光的吸收，因此使用綠光焊接，銅能夠更快地達(dá)到其熔化溫度，焊接過(guò)程啟動(dòng)更快速，且只需要較少的激光功率。相比而言，要完成相同的銅焊接任務(wù)，使用紅外激光器需要2.6 kW的峰值脈沖功率，而使用綠光激光器只需要1.4 kW的峰值功率。通快表示，使用該綠光激光器焊接銅，實(shí)現(xiàn)了更少的濺射、更低的能量、焊縫更加均勻。其在銅上獲得了統(tǒng)一的焊縫質(zhì)量，而不必考慮銅的表面是否被氧化、被噴砂、粗糙度或是被拋光等因素。
通快指出，如果使用氬氣和氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，還能獲得更高質(zhì)量的焊縫。這樣的保護(hù)氣體只有在使用綠光焊接時(shí)才非常有效；因?yàn)槿绻褂眉t外光，熔池的表面會(huì)因?yàn)闅怏w而產(chǎn)生更強(qiáng)烈的發(fā)射，這將導(dǎo)致需要更高的激光功率。
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