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焊接機器人激光焊原理

  • 發(fā)布者:新寶機器人科技

    發(fā)布日期:2021年05月12日
  •    焊接機器人激光焊是利用能(可見光或紫外線)作為熱源熔化并連接工件的焊接方法。激光能得以實現(xiàn),不僅是因為激光本身具有高的能量,更重要的是因為激光能量被高度聚焦到一點,使其能量密度增大。

      激光焊接時,激光照射到被焊材料的表面,與其發(fā)生作用,一部分被反射,一部分被吸收,進入材料內(nèi)部。對于不透明材料,透射光被吸收,金屬的線性吸收系數(shù)為107~108/m。對于金屬,激光在金屬表面0.01~0.1m的厚度中被吸收轉(zhuǎn)變成熱能,導(dǎo)致金屬表面溫度升高,再傳向金屬內(nèi)部。

      光子轟擊金屬表面形成蒸氣,蒸發(fā)的金屬可防止剩余能量被金屬反射掉。如果被焊金屬有導(dǎo)熱性能,則會得到較大的熔深。激光在材料表面的反射、透射和吸收,本質(zhì)上是光波的電磁場與材料相互作用的結(jié)果。激光光波入射材料時,材料中的帶電粒子依著光波電矢量的步調(diào)振動,使光子的輻射能變成了電子的動能。物質(zhì)吸收激光后,首先產(chǎn)生的是某些質(zhì)點的過量能量,如自由電子的動能、束縛電子的激發(fā)能或者還有過量的聲子,這些原始激發(fā)能經(jīng)過一定過程在轉(zhuǎn)化為熱能。

      激光除了與其他光源一樣是電磁波外,還具有其他光源不具備的特性,如高方向性、高亮度(光子強度)、高單色性和高相干性。激光焊接加工時,材料吸收的光能向熱能的轉(zhuǎn)換是在短的時間(約為10s)內(nèi)完成的。在這個時間內(nèi),熱能僅僅局限于材料的激光輻射區(qū),而后通過熱傳導(dǎo),熱量由高溫區(qū)傳向低溫區(qū)。

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