激光焊接過程中材料的變化
激光焊接一般采用連續(xù)的激光束來完成材料的連接。在足夠高的功率密度激光照射下,材料蒸發(fā)形成小孔。充滿蒸汽的孔洞吸收了幾乎所有的入射光束能量。孔內(nèi)的平衡溫度約為2500℃。
熱量從高溫孔的外壁轉(zhuǎn)移,熔化孔周圍的金屬。鎖孔內(nèi)充滿了在光束照射下壁材連續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫蒸汽。小孔的四壁包圍著熔化的金屬,液態(tài)金屬包圍著固體材料(在大多數(shù)傳統(tǒng)的焊接工藝和激光焊接中,能量首先集中在工件表面,然后再傳遞到內(nèi)部)??妆谕庖后w流動和孔壁層表面張力與孔壁內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生的蒸汽壓力一致,保持動態(tài)平衡。
激光束連續(xù)進(jìn)入孔內(nèi),孔外材料連續(xù)流動。隨著光束的移動,孔始終處于穩(wěn)定的流動狀態(tài)。也就是說,小孔和孔壁周圍的熔融金屬以光束的速度向前移動,熔融金屬填補(bǔ)小孔移動留下的空隙,然后冷凝,形成焊縫。這一切發(fā)生得太快了,焊接速度很容易達(dá)到每分鐘幾米。