激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下,材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500 0C左右,热量从这个高温孔腔外壁传递出来,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽,小孔四壁包围着熔融金属,液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件表面,然后靠传递输送到内部)。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔,小孔外的材料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,焊缝于是形成。功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢。上述过程的所有这一切发生得如此快,使焊接速度很容易达到每分钟数米。
大功率的CO2 激光通过小孔效应来解决高反射率的问题, 当光斑照射的材料表面熔化时形成小孔, 这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体, 几乎全部吸收入射光线的能量, 孔腔内平衡温度达25 000 e 左右, 在几微秒的时间内, 反射率迅速下降。CO2 激光器的发展重点虽然仍集中于设备的开发研制, 但已不在于提高输出功率, 而在于如何提高光束质量及其聚焦性能。另外, CO2 激光10 kW以上大功率焊接时, 若使用气保护气体, 常诱发很强的等离子体, 使熔深变浅。因此,CO2 激光大功率焊接时, 常使用不产生等离子体的氦气作为保护气体。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
生物医学生物组织的激光焊接起源于二十世纪七十年代,Klink等及jain[13]用激光焊接和的取得成功焊接及显示信息出去的优势,使大量研究者试着焊接各种各样生物组织,并营销推广到别的组织的焊接。相关激光焊接神经系统层面世界各国的研究关键集中化在光的波长、使用量以及对作用修复及其激光器焊接材料的挑选等层面的研究,刘铜军开展了激光焊接小及肌肤等基本研究的基本上又对大白鼠胆囊开展了焊接研究。激光焊接方式与传统式的缝合方法较为,激光焊接具备符合速度更快,痊愈全过程中沒有脏东西反映,维持焊接位置的机械设备特性,被修补组织按其原生物结构力学特性生长发育等优势将在之后的生物医学中获得更普遍的运用。电子工业激光焊接在电子工业中,特别是微电子工业中得到了广泛的应用。
以上信息由专业从事热熔焊接机生产商的华卓自动化于2025/1/8 10:36:15发布
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