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深熔焊

在深熔焊时需要很高的功率密度,达到大约 1 MW/cm²。激光束不仅仅熔化金属,而且还产生蒸汽。

Beim Tiefschweißen entsteht eine tiefe Dampfkapillare, das Keyhole.

当蒸汽流出时,就向熔体施加压力,将其部分挤出。工件继续熔化。产生了一个又深又窄、充满蒸汽的孔:金属蒸汽毛细管,俗称钥匙孔(英语:Keyhole)。金属蒸汽毛细管周围环绕着金属熔体。如果激光束在结合部位上方移动,那么金属蒸汽毛细管就随其移动,穿过工件。金属熔体环绕着毛细管,在工件的背面凝固。通过这种方式,形成了又深又窄而且结构均匀的一条焊缝。焊缝深度是焊缝宽度的最多10倍以上,可达25mm。在金属蒸汽毛细管流过熔体的外壁上,激光束被多次反射。在这个过程中熔体几乎将激光束全部吸收,提高了焊接工艺的效率。如果用CO2激光器焊接,则毛细管内的金属蒸汽吸收激光,然后被部分电离。这样就产生了等离子体。等离子体同样将能量传导到工件上。因此,深熔焊具有效率高、焊接速度快的特点。由于速度快,热影响区很小,并且几乎没有变形。当要求焊入深度很大或者一次性焊接多层材料时,就使用这种工艺。

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