激光热传导传感器焊接基本原理

文章出处: 文章类型:原创人气：发表时间：2018-02-27 14:26:00

激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一。传导型激光焊接与深穿透激光焊接相同,需将高强度激光束直接辐射至材料表面,通过激光与材料的相互作用,使材料局部熔化实现焊接。早期的应用均是采用脉冲固体激光器,进行小型零件的点焊和由点焊搭接而成的缝焊;焊接过程属传导焊接,即激光辐照加热工件表面,产生的热量通过热传导向内部传递。高功率CO2及Nd:YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域,获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等行业获得了日益广泛的应用。

由于吸收强激光束的热是以高速进行的,材料表面迅速被加热至熔点温度,在激光辐射作用下的熔化是激光焊接的基本过程。激光焊接的应用领域之所以迅速地扩展,是由于它能在其作用区域内,以不同的脉冲宽度和脉冲重复频率进行连续、脉冲辐射,并且定域加热和控制光通密度的分布均相对容易。

激光热传导传感器焊接

激光热传导焊接基本原理

在激光辐射作用下的熔化是激光焊接的基本过程。将高强度的激光束辐射至金属表面通过激光与金属的相互作用,使金属熔化形成焊接。激光与材料相互作用过程中,同样会出现光的反射、吸收、热传导及物质的传导,只是在热传导型激光焊接中,辐射至材料表面的功率密度较低,光能量只能被表层吸收,不产生非线性效应或小孔效应。

光的穿透深度可用△Z表示:

A表示材料对激光的吸收系数,对大多数金属A为105~106/cm;

I0表示材料表面吸收的光强;

I表示光入射至△Z处的光强。

由此可见,当光穿透微米数量级后,入射光强I已趋于零,因此,材料内部加热是通过热传导方式进行的

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传感器激光焊接图片

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