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金屬鈑金新聞

鋁合金激光焊接機中鋁合金對激光的吸收率問題

星之球科技 來源:北京博奧嘉華2013-04-16 我要評論(0 )   

材料對激光的吸收率由下式?jīng)Q定 =0.365{[1+(т-20)]/}1/2 式中鋁合金20度的直流電阻率,.M 電阻溫度系數(shù),℃-1 т溫度,℃ 激光束的波長 對于鋁合金來說,吸收率是溫度的...

  材料對激光的吸收率由下式?jīng)Q定

  ε=0.365{ρ[1+β(т-20)]/λ}1/2

  式中ρ—鋁合金20度的直流電阻率,Ω.M

  β—電阻溫度系數(shù),℃-1

  т—溫度,℃

  λ—激光束的波長

  對于鋁合金來說,吸收率是溫度的函數(shù),在鋁合金表面熔化、汽化前。由于鋁合金對激光的高反射,吸收率將隨溫度的升高而緩慢增加,一旦鋁合金表面熔化、汽化,對激光的吸收率就會迅速增加。為提高鋁合金對激光的吸收,可以采用以下方法:

  ü采取適當?shù)谋砻骖A(yù)處理工藝表1所示為鋁在原始表面(銑、車加工后)、電解拋光、噴砂(300目砂子)及陽極氧化(氧化層厚度um級)4種表面狀態(tài)下對入射光束能量的吸收情況。由此可見,陽極氧化和噴砂處理可以顯著提高鋁對激光束的能量吸收。另外,砂紙打磨、表面化學浸蝕、表面鍍、石墨涂層及空氣爐中氧化等表面預(yù)處理措施對激光束的吸收是有效的。

  ü激光器參數(shù)調(diào)整選用短焦距透鏡和低階模輸出均可使光斑尺寸減小,激光功率密度增大,鋁合金對激光束的吸收率也增加。

  ü焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計將工件坡口設(shè)計成斜30℃角,這樣激光束能在空隙中多次反射,形成一個人工小孔,從而增加激光束的吸收率。

  表1鋁表面狀態(tài)對CO2激光束吸收率的影響

表面狀態(tài)

原始表面

電解拋光

噴砂

陽極氧化

純鋁

7

5

20

22

5456

5~11

4

22

27

 

 

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