激光焊接机

 激光焊接作为一种先进的高能束加丁技术被广泛应用于丁业生产的各个领域。一般情况下，激光焊接在大气环境下进行，需要侧吹保护气体，且多用在轻量化构件的薄板焊接。近年来，随着丁业激光器的飞速
发展，大功率、高品质的光纤激光器和碟片激光器的；H现，大功率激光焊接有望在厚板焊接方面得到应用。但是，激光焊接等离子体强烈的“屏蔽效应”使得激光焊接无法通过增大激光功率而获得持续的熔深增加，
并且在大功率激光深熔焊过程中，很难获得良好的焊缝成形”。
    近年来日本学者提出了真空激光焊接的方法，真空激光焊接类似于电子束焊接，激光焊接过程在环境气压低于正常大气压的真空室内完成。研究表明：在真空条件下激光焊接的熔深显著增加，得到了类似
电子束焊接具有较大深宽比的大熔深焊缝。并且相比于电子束焊接，真空激光焊接不需要电子束焊接所需的极高真空度，大大增加了丁作效率，并节约了成本，同时真空激光焊接还不存在射线防护的问题。真空激光焊接机为激光焊接的应用提供了一个全新方向。
    因真空激光焊接在深熔焊方面具有较大优势，本文以在厚板激光焊接方面应用较多的高强钢作为试验材料，研究环境气压、焊接速度和离焦量等因素对焊缝成形的影响规律，对比分析真空激光焊接与常规激光焊接在焊缝成形方面的区别，并利用CCD观测激光焊接等离子体，分析环境气压改变焊缝成形的原因。
   本研究为真空激光焊接技术在厚板激光焊接方面的实际应用提供技术参考和理论支持。为减小等离子体对激光焊接过程的干扰，扩宽大功率激光焊接的应用范围，对真空条件下激光焊接的焊缝成形和等离子体特征进行了研究。
   结果表明，真空激光焊接机可以改善激光焊接表面成形，增加熔深。在焊接速度为0.5 m/min时，真空环境下焊缝熔深大约是大气环境下焊缝熔深的3倍。对比不同焊接速度下环境气压对熔深的影响规律发现，在焊接速度较小时，环境气压对于激光焊接的熔深影响更加明显。在真空条件下，较大的负离焦可以显著增加熔深，改善焊缝成形。等离子体图像观测结果表明，随着环境气压降低，等离子体逐渐减弱。真空环境对激光焊接等离子体强烈的抑制效应是真空激光焊接熔深增加，焊缝成形改变的一个原凶。