高功率光纤激光深熔焊接飞溅特性以及离焦量对飞溅的影响

• 作者: 张高磊 孔华 邹江林 赵振家 肖荣诗
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 飞溅 熔池 蒸气 离焦量 小孔前壁
• 年，卷（期）: 2021,（22）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 73-80
• 页数: 8页
• 分类号: TG456.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.2202008

摘要

飞溅是激光深熔焊接中最严重的缺陷之一.本文通过熔池原位光学观察和板材质量亏损计算,研究了高功率光纤激光深熔焊接过程中的飞溅行为以及离焦量对飞溅的影响.结果 表明:飞溅的形成可分为三步,熔池凸起→凸起部位拉长形成液体柱→液体柱克服表面张力断裂形成飞溅;飞溅的直径主要分布在＞50～100 μm之间;随着离焦量增加,飞溅数量、板材质量亏损和熔宽均逐渐增加,熔深则逐渐减小.进一步分析结果表明:飞溅的喷发与小孔前壁倾斜角、小孔前壁激光致蒸发蒸气的冲击力、熔池表面张力有关;增加离焦量会减小前壁的倾斜角和熔池表面张力,同时增加前壁的激光致蒸发蒸气对小孔后壁上沿的冲击效果,使飞溅更易于产生.