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激光焊接技術

信息來源于:互聯網 發布于:2022-06-28

激光焊接技術是把激光束(LASER)經過聚焦后形成高能量密度(單位:g/cm3或kg/m3)的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部(part)加熱,將材料熔化(定義:物質由固態變成液態的變化過程)后形成特定熔池,從而達到焊接的目的。光泵式激光配件。指以光泵方式激勵的激光器配件,包括幾乎是全部的固體激光器配件和液體激光器配件,以及少數氣體激光器配件和半導體激光器配件。

目前,用于大功率(High-power)(指物體在單位時間內所做的功的多少)激光焊接的激光器配件主要是CO2氣體激光器配件和Nd:YAG固體激光器配件兩種。固體激光配件,這類激光器配件所采用的工作物質,是通過把能夠產生受激輻射作用的金屬離子摻入晶體或玻璃基質中構成發光中心而制成的。半導激光配件,這類激光器配件是以一定的半導體材料作工作物質而產生受激發射作用,其原理是通過一定的激勵方式(電注入、光泵或高能電子束注入),在半導體物質的能帶之間或能帶與雜質能級之間,通過激發非平衡載流子而實現粒子數反轉,從而產生光的受激發射作用。

CO2氣體激光器配件輸出的激光波長為10.6μm,它是以CO2混合氣體作為激光活性介質(起決定作用的物質),通過放電產生激勵(Excitation)。固體激光配件,這類激光器配件所采用的工作物質,是通過把能夠產生受激輻射作用的金屬離子摻入晶體或玻璃基質中構成發光中心而制成的。

Nd:YAG固體激光器配件輸出的激光波長為1.06μm,它是以摻有釹(Nd)(Nd)或釔(Y)(Yb)金屬離子的YAG晶體作為激光活性介質(起決定作用的物質),主要通過光泵浦(pump)來發射激光。固體激光配件,這類激光器配件所采用的工作物質,是通過把能夠產生受激輻射作用的金屬離子摻入晶體或玻璃基質中構成發光中心而制成的。

同CO2激光器配件相比,Nd:YAG激光器配件主要優勢(解釋:能壓倒對方的有利形勢)是光束可以通過光纖(Fiber)進行傳播,且其波長短,有利于材料表面的吸收,尤其對焊接銅(化學式Cu)合金和鋁(Al)合金(熔點660℃)等材料更為優越。
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