高功率YAG激光器在加工厚板方面的應(yīng)用
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圖11 焊接輸出的監(jiān)視結(jié)果
圖14 保護氣體狀態(tài)的監(jiān)視結(jié)果
為了進一步擴大激光焊接的用途，現(xiàn)開發(fā)了一種利用激光焊接和電弧焊接優(yōu)點的同軸TIG-YAG激光焊接方法。
6.1同軸TIG-YAG激光焊接
圖15示出同軸TIG-YAG激光焊接頭的外貌。這種焊接方法，是把從光纖射出的光束分開，將TIG焊極設(shè)置在其中央，使光束在TIG焊極頂端下方再次聚光，同軸向同一地方照射聚光光束和TIG弧光，進行焊接。
圖17示出相對焊接坡口縫隙余量的同軸TIG-YAG激光焊接的結(jié)果。僅用YAG時焊接坡口縫隙為0.4mm時，會產(chǎn)生咬邊。而同軸TIG-YAG激光焊接時焊接坡口縫隙可達0.8mm。圖18示出根據(jù)焊接焊道的斷面研究氣孔發(fā)生狀況的結(jié)果。因為保護氣體中使用了Ar，所以僅采用YAG時不可避免在部分焊道中產(chǎn)生氣孔。而同軸TIG-YAG激光焊接可以控制氣孔的發(fā)生，如圖19所示，這是因為同軸TIG-YAG激光焊接比單用YAG時栓孔上部的孔徑大，金屬蒸汽容易排出。
圖19 栓孔孔徑大小的比較
要想擴大激光加工在厚板領(lǐng)域的應(yīng)用，必須使振蕩器實現(xiàn)高功率輸出，提高光束傳輸性能。高功率YAG激光器的應(yīng)用越來越廣，今后，應(yīng)加強加工質(zhì)量管理，重點開發(fā)加工過程中的監(jiān)視和相應(yīng)控制技術(shù)。但是，擴大應(yīng)用也與激光器自身的最初成本有很大關(guān)系。今后，應(yīng)開發(fā)價廉的高輸出二極管抽運YAG激光器或直接加工用的半導體激光器(LD)，以擴大應(yīng)用領(lǐng)域。(end)
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