激(ji)光(guang)(guang)模(mo)具焊(han)(han)接(jie)機是直接(jie)用高能(neng)量(liang)的激(ji)光(guang)(guang)束(shu)進(jin)行工作，屬(shu)于非接(jie)觸式的焊(han)(han)接(jie)，可將機具的損耗(hao)降到最(zui)低。激(ji) 光(guang)(guang)的光(guang)(guang)束(shu)能(neng)力特征(zheng)包括激(ji)光(guang)(guang)束(shu)的波長和激(ji)光(guang)(guang)束(shu)的功率。

激光模具焊接機八(ba)大特點(dian)：

1、激光輸出功率

激光模具焊接機工(gong)件(jian)表面(mian)某(mou)點吸收能(neng)量(liang)的(de)(de)多少(shao)由(you)激光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出功(gong)率(lv)(lv)和激光(guang)(guang)(guang)輻照時間(jian)共同決(jue)定。在其他參數(shu)都相同的(de)(de)條件(jian)下（如能(neng)量(liang)分布(bu)、焦(jiao)(jiao)點位(wei)置等），增(zeng)加(jia)激光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出功(gong)率(lv)(lv)可提高焊接速度、增(zeng)大焊接熔深。焊接熔深直接與(yu)光(guang)(guang)(guang)束功(gong)率(lv)(lv)密度有關，對(dui)一定直徑的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)束，溶深隨著光(guang)(guang)(guang)束功(gong)率(lv)(lv)提高而增(zeng)加(jia)。無(wu)論對(dui)連續還是脈沖激光(guang)(guang)(guang)，激光(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)越大則工(gong)件(jian)所能(neng)吸收的(de)(de)能(neng)量(liang)值越高，材料所達到的(de)(de)溫度就(jiu)越高。但隨著聚(ju)焦(jiao)(jiao)透鏡焦(jiao)(jiao)長變化，功(gong)率(lv)(lv)會由(you)此改變。

2、焦點(dian)位置(zhi)(離焦量、焦距)

激光(guang)模具(ju)焊接(jie)機加(jia)工時(shi)，光(guang)束的聚焦(jiao)(jiao)(jiao)特性（包(bao)括焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)和(he)離焦(jiao)(jiao)(jiao)量）對(dui)焊接(jie)質(zhi)量有影響。采(cai)用(yong)(yong)短焦(jiao)(jiao)(jiao)可(ke)獲得較高(gao)的能(neng)量密(mi)度，光(guang)斑小，要求工作配合間隙要小。長焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)能(neng)量密(mi)度低，焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)較大(da)，但仍可(ke)維持一定的能(neng)量密(mi)度。對(dui)接(jie)頭(tou)定位的精度不(bu)高(gao)時(shi)，能(neng)量密(mi)度足(zu)夠用(yong)(yong)于焊接(jie)時(shi)，可(ke)采(cai)用(yong)(yong)長焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)焊接(jie)。

焦(jiao)(jiao)(jiao)平(ping)面位于工(gong)件下方為(wei)正離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)，反之為(wei)負離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)。正、負離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)相等時(shi)，平(ping)面上的功率密度近似(si)相同，但(dan)熔池形(xing)狀(zhuang)不(bu)同。在(zai)實際運用(yong)(yong)中，薄(bo)板焊接時(shi)，熔深小，適(shi)(shi)(shi)宜用(yong)(yong)正離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)；熔深較(jiao)大(da)時(shi)，采用(yong)(yong)負離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)，如果離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)太遠效果也不(bu)太明(ming)顯，能量(liang)(liang)也比(bi)較(jiao)容易分散。通過調(diao)節(jie)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)可以(yi)在(zai)光束的某一截面選(xuan)擇光斑直徑使其能量(liang)(liang)密度適(shi)(shi)(shi)合于焊接。在(zai)實際加(jia)工(gong)中，離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的控(kong)制應(ying)先(xian)在(zai)加(jia)工(gong)的材(cai)料(liao)上進行試加(jia)工(gong)，選(xuan)擇合適(shi)(shi)(shi)的電流及脈寬大(da)小、激光頻率，看激光打(da)在(zai)是(shi)材(cai)料(liao)上的情況，合適(shi)(shi)(shi)的離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)基本(ben)無熔渣(zha)濺(jian)出。

3、脈沖頻率

激光(guang)(guang)模(mo)具焊(han)(han)(han)接(jie)機激光(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)頻率、光(guang)(guang)斑(ban)尺寸和焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度相互匹配(pei)，才能達到所需的(de)重(zhong)疊率。當焊(han)(han)(han)接(jie)點達到90%以上(shang)的(de)重(zhong)疊率時基本符合焊(han)(han)(han)縫(feng)要求，但是也(ye)要根(gen)據(ju)對(dui)加工工件(jian)的(de)粗糙(cao)度及焊(han)(han)(han)接(jie)要求來(lai)選擇。對(dui)于(yu)非密(mi)封焊(han)(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度不變(bian)情況下，激光(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)頻率降低(di)，焊(han)(han)(han)接(jie)點之間重(zhong)疊率就降低(di)，相對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)表面會(hui)比較粗糙(cao)。一(yi)般(ban)來(lai)說，重(zhong)疊率越大(da)，焊(han)(han)(han)縫(feng)越光(guang)(guang)滑(hua)，但焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度也(ye)相應降低(di)。當激光(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)頻率超(chao)過一(yi)定值時，重(zhong)疊率過大(da)，超(chao)過材(cai)料的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)極(ji)限(xian)，容易焊(han)(han)(han)穿或出現(xian)焊(han)(han)(han)渣(zha)。

4、激光脈沖寬度

激(ji)光(guang)模(mo)具(ju)焊(han)接(jie)機(ji)激(ji)光(guang)脈(mo)(mo)寬(kuan)由熔(rong)深(shen)與熱影(ying)響(xiang)區確(que)定，脈(mo)(mo)寬(kuan)越(yue)長熱影(ying)響(xiang)區越(yue)大(da)(da)，熔(rong)深(shen)是隨脈(mo)(mo)寬(kuan)的(de)(de)(de)(de)1/2次方增加。但脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬(kuan)度(du)的(de)(de)(de)(de)增大(da)(da)會降低(di)峰值(zhi)(zhi)功(gong)率(lv)，因此增加脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬(kuan)度(du)一般用于熱傳導焊(han)接(jie)方式，形成的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)尺(chi)寸寬(kuan)而(er)淺，尤其適合薄(bo)板和厚(hou)板的(de)(de)(de)(de)搭(da)接(jie)焊(han)。但是，較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)峰值(zhi)(zhi)功(gong)率(lv)會導致多余的(de)(de)(de)(de)熱輸入(ru)。對于每種材料，都有一個可使熔(rong)深(shen)達(da)到(dao)最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬(kuan)度(du)。鋼的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)沖(chong)(chong)寬(kuan)度(du)為(wei)（5~8）×10ˉ3S.

5、焊接速度

提高焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)會使(shi)熔(rong)深(shen)變淺。所以，一(yi)般(ban)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)薄板(ban)或焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性較好材料(liao)時使(shi)用高速(su)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)：厚板(ban)、難焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材料(liao)速(su)度(du)要(yao)降(jiang)低。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)對熔(rong)池和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)形狀也有影響。低速(su)下熔(rong)池大而寬，且(qie)易產生下塌，高速(su)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)心強烈流動的(de)液態金屬由于來不(bu)及從新分(fen)布，便在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)兩側凝固，形成不(bu)平整焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)。對于一(yi)定(ding)激(ji)光(guang)功率和一(yi)定(ding)厚度(du)的(de)某特定(ding)材料(liao)都(dou)有一(yi)個合適的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)范圍。

6、激光脈沖波形

激(ji)光(guang)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)波(bo)形(xing)在脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)加工(gong)中是一(yi)個重(zhong)要問題，激(ji)光(guang)模具焊(han)接(jie)機尤其對(dui)于(yu)(yu)薄片焊(han)接(jie)。當(dang)(dang)高強度(du)激(ji)光(guang)束射(she)(she)(she)入材(cai)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)(mian)(mian)，會(hui)將(jiang)60~98%的(de)(de)激(ji)光(guang)能量(liang)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)而(er)損失掉，尤其是金、銀(yin)、銅、鋁、鈦等材(cai)料(liao)(liao)(liao)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)強、傳(chuan)熱(re)快。一(yi)個激(ji)光(guang)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)訊號過程(cheng)中，金屬(shu)(shu)的(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率(lv)(lv)隨時間而(er)變化。當(dang)(dang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)(mian)(mian)溫(wen)度(du)升(sheng)高到熔(rong)(rong)點時，反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率(lv)(lv)會(hui)迅速下(xia)降，當(dang)(dang)表面(mian)(mian)(mian)處(chu)于(yu)(yu)熔(rong)(rong)化狀態時，反(fan)(fan)射(she)(she)(she)穩定于(yu)(yu)某一(yi)值。對(dui)于(yu)(yu)波(bo)長1.064um的(de)(de)激(ji)光(guang)束，大(da)多數材(cai)料(liao)(liao)(liao)初始反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率(lv)(lv)較高，因(yin)此(ci)常用(yong)(yong)帶有前置(zhi)尖(jian)峰(feng)的(de)(de)激(ji)光(guang)輸出波(bo)形(xing)。利用(yong)(yong)開始出現的(de)(de)尖(jian)峰(feng)迅速改變表面(mian)(mian)(mian)狀態，使其溫(wen)度(du)上升(sheng)至熔(rong)(rong)點，從而(er)使材(cai)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率(lv)(lv)較低(di)。對(dui)于(yu)(yu)鋼及類似黑金屬(shu)(shu)，其表面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率(lv)(lv)比有色金屬(shu)(shu)低(di)，宜采(cai)(cai)用(yong)(yong)平坦的(de)(de)激(ji)光(guang)波(bo)形(xing)。在實際焊(han)接(jie)中可(ke)針(zhen)對(dui)不同材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)焊(han)接(jie)特性，靈活調整(zheng)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)波(bo)形(xing)。如對(dui)于(yu)(yu)易(yi)脆材(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)以采(cai)(cai)用(yong)(yong)能量(liang)緩慢(man)降低(di)的(de)(de)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)波(bo)形(xing)，減慢(man)冷淬速度(du)。

7、材料吸收率

激(ji)光束與(yu)材料(liao)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)相容性取決(jue)于材料(liao)的(de)一(yi)些重要(yao)性能(neng)(neng)，如吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)、反(fan)射率(lv)、熱導率(lv)等，其中最主要(yao)是吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)。材料(liao)吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)與(yu)材料(liao)的(de)電阻系數和光潔度(du)都(dou)有關系。美國羅切斯(si)特大(da)(da)學研究人員利用高(gao)能(neng)(neng)脈沖激(ji)光處理的(de)方法，改(gai)變(bian)金屬(shu)特性，將(jiang)會大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)金屬(shu)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)能(neng)(neng)力。材料(liao)的(de)表面狀態對(dui)光束吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)有較(jiao)大(da)(da)影響，建議利用采(cai)用表面涂層或表面生成氧(yang)化(hua)膜的(de)方法，對(dui)提(ti)高(gao)材料(liao)對(dui)光束的(de)吸(xi)(xi)收(shou)很有效。

8、保護氣體

激光模具焊(han)接(jie)(jie)機焊(han)接(jie)(jie)過程使用(yong)惰(duo)性氣(qi)(qi)(qi)(qi)體來(lai)保護溶池，一(yi)(yi)般(ban)情況下用(yong)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氦(hai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。氦(hai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)成(cheng)本(ben)最(zui)高，但(dan)(dan)其防氧化效(xiao)(xiao)果好，且電(dian)離(li)度小，不(bu)易形成(cheng)等離(li)子(zi)體。氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)的防氧化效(xiao)(xiao)果也好，但(dan)(dan)是它易電(dian)離(li)，一(yi)(yi)般(ban)如鋁，鈦(tai)等活(huo)潑性金屬用(yong)氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)做(zuo)保護氣(qi)(qi)(qi)(qi)，而(er)將(jiang)氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)和氦(hai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)按一(yi)(yi)定比例(li)混合使用(yong)效(xiao)(xiao)果更好。氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)成(cheng)本(ben)最(zui)低，一(yi)(yi)般(ban)用(yong)于不(bu)銹鋼激光焊(han)接(jie)(jie)。