功率密度是激光加工中關鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度,在微秒時間范圍內(nèi),表層即可加熱至沸點,產(chǎn)生大量汽化。因此,高功率密度對于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度,表層溫度達到沸點需要經(jīng)歷數(shù)毫秒,在表層汽化前,底層達到熔點,易形成良好的熔融焊接。因此,在傳導型激光焊接中,功率密度在范圍在104~106W/cm2。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,許多工業(yè)技術上對材料特殊要求,應用冶鑄方法制造的材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優(yōu)點,在某些領域如汽車、飛機、工具刃具制造業(yè)中正在取代傳統(tǒng)的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發(fā)展,它與其它零件的連接問題顯得日益突出,使粉末冶金材料的應用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其獨特的優(yōu)點進入粉末冶金材料加工領域,為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景,如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊的方法焊接金剛石,由于結合強度低,熱影響區(qū)寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釬料熔化脫落,采用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。
激光焊接機的自動化程度高焊接工藝流程簡單。非接觸式的操作方法能夠達到潔凈、環(huán)保的要求。采用激光焊接機加工工件能夠提高工作效率,成品工件外觀美觀、焊縫小、焊接深度大、焊接質量高。激光焊接機廣泛應用于牙科義齒的加工,鍵盤焊接,矽鋼片焊接,傳感器焊接,電池密封蓋的焊接等等方面。但激光焊接機的成本較高,對工件裝配的精度要求也較高,在這些方面仍有局限性。
提高焊接電源的可靠性、質量穩(wěn)定性和控制,以及優(yōu)良的動感性,也是我們著重研究的課題。開發(fā)研制具有調節(jié)電弧運動、送絲和焊槍姿態(tài),能探測焊縫坡開頭、溫度場、熔池狀態(tài)、熔透情況,適時提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機,并應積極開發(fā)焊接過程的計算機模擬技術。使焊接技術由“技藝”向“科學”演變輥實現(xiàn)焊接自動化的一個重要方面。本世紀頭十年,將是焊接行業(yè)飛速發(fā)展的有利時期。我們廣大焊接工作者任重而道遠,務必樹立知難而上的決心。抓住機遇,為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。