光纖激光焊接時(shí)的飛濺對(duì)比

三菱電機(jī)及其附屬公司Tada Electric正在共同開發(fā)一種新型光纖激光焊接技術(shù)，該技術(shù)能夠在使用熱軋材料進(jìn)行焊接時(shí)將飛濺的熔融金屬（飛濺物）減少95％以上（與傳統(tǒng)技術(shù)相比）。

傳統(tǒng)的飛濺水平會(huì)降低光纖激光焊接的質(zhì)量和速度，因此新型低飛濺技術(shù)提高了用于鋼鐵加工、汽車生產(chǎn)和電氣設(shè)備安裝等工業(yè)應(yīng)用的高功率光纖激光焊接的焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。這項(xiàng)新技術(shù)預(yù)計(jì)將會(huì)被納入將在2019年出現(xiàn)的激光焊接機(jī)中。

在激光焊接中，在用激光束照射的區(qū)域里，會(huì)形成深穿透孔和熔融金屬池。通過提高激光功率，可以獲得更深的穿透力，但這會(huì)產(chǎn)生過多的飛濺。因此，兩家公司在各種焊接條件下研究熔池，并用高速攝像頭進(jìn)行10,000多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，通過在高功率光束周圍照射低功率激光束可以大大抑制飛濺。之后，使用新開發(fā)的、安裝在光纖輸出端的光束成形系統(tǒng)，在同一點(diǎn)聚焦的高功率激光周圍同時(shí)照射低功率激光。使用10千瓦大功率光纖激光器進(jìn)行測(cè)試證實(shí)，與以相同焊接速度工作的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，飛濺可能減少95％以上。

在傳統(tǒng)的光纖激光焊接中，在某些焊接速度下飛濺會(huì)顯著增加，為了確保焊接質(zhì)量，需要降低焊接的速度。但是，在提高焊接速度時(shí)使用新技術(shù)卻也能最小化飛濺，從而可以充分利用激光器的功率。在使用4.5毫米厚SPHC（熱軋鋼）的測(cè)試中，該技術(shù)的焊接速度是傳統(tǒng)焊接工藝的兩倍。