理论教育 激光焊设备的组成与原理

激光焊设备的组成与原理

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图20-5 激光焊设备的组成1—激光器 2—光学系统 3—激光加工机 4—辐射参数传感器 5—工艺介质输送系统 6—工艺参数传感器 7—控制系统 8—准直用He-Ne激光器 9—工件1.激光器激光器是激光焊设备中的重要部分,提供加工所需的光能。对激光器的要求是稳定、可靠,能长期正常运行。

激光焊设备的组成与原理

图20-5是激光焊设备组成框图。

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图20-5 激光焊设备的组成

1—激光器 2—光学系统 3—激光加工机 4—辐射参数传感器 5—工艺介质输送系统 6—工艺参数传感器 7—控制系统 8—准直用He-Ne激光器 9—工件

1.激光器

激光器是激光焊设备中的重要部分,提供加工所需的光能。对激光器的要求是稳定、可靠,能长期正常运行。对焊接和切割而言,要求激光的横模最好为低阶模或基模,输出功率(连续激光器)或输出能量(脉冲激光器)能根据加工要求进行精密调节。

2.光学系统

光学系统用以进行光束的传输和聚焦。进行直线传输时,通道主要是空气,在进行大功率或大能量传输时,必须采取屏蔽以免对人造成危害。在激光输出快门打开之前,激光器不对外输出。在小功率系统中,聚焦多采用透镜,在大功率系统中一般采用反射聚焦镜。

3.激光加工机

加工机用以产生工件与光束问的相对运动。激光加工机的精度对焊接或切割的精度影响很大。

根据光束与工件的相对运动,加工机可分为二维、三维和五维。二维的在平面内x和y两个方向运动,三维的增加了与x-y平面垂直方向上的运动;五维的则是在三维的基础上增加了x-y平面内360°的旋转以及x-y平面在z方向±180°的摆动。

4.辐射参数传感器

主要用于检测激光器的输出功率或输出能量,并通过控制系统对功率或能量进行控制。(www.daowen.com)

5.工艺介质输送系统

焊接时该系统的主要功能有三:

1)输送惰性气体,保护焊缝。

2)大功率CO2焊接时,在熔池上方产生蒸气等离子体,该等离子体会对光束产生反射、吸收和散射,减小能量利用率,使熔深变浅。这时,输送适当的气体可将焊缝上方的等离子体部分吹走。

3)针对不同的焊接材料,输送适当的混合气以增加熔深。

6.工艺参数传感器

主要用于检测加工区域的温度、工件的表面状况以及等离子体的特性等,以便通过控制系统进行必要的调整。

7.控制系统

主要作用是输入参数并对参数进行实时显示、控制,另外,还有保护和报警等功能。

8.准直用He-Ne激光器

一般采用小功率的He-Ne激光器,进行光路的调整和工件的对中。

以上是激光焊设备的典型组成,实际上,由于应用场合不同,加工要求不同,上述的8个部分不一定一一具备,各个部分的功能也差别很大,在选用设备时可酌情而定。

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