激光焊接中穿透深度的决定因素有哪些?

激光焊接:熔深可控,效率最大化

激光焊接的焊透深度和焊缝质量,需要通过科学匹配工艺参数来实现最佳平衡:激光功率是决定焊透深度的核心因素,而焊接速度则直接影响能量利用效率和焊缝成形。两者需结合材料厚度进行精确控制,同时选择合适的焊接方式(加焊丝或自熔焊)可进一步优化焊透性能。

Innovationlaser@zjcxlaser.com

基本原理:能量密度

激光焊接的本质是用高能量密度的激光束照射材料,使其熔化甚至气化。能量输入通常用线能量来表示:

线能量 (J/mm) = 激光功率 (W) / 焊接速度 (mm/s)

由此公式可见:在焊接速度不变的情况下,提高激光功率会直接增加作用于工件的线能量

输入材料的能量越多,熔化的金属越多,从而焊透深度更大。

与其他焊接方法相比,激光焊接具有更大的焊透深度。

下面我们将对不同激光功率下的激光焊接效果进行金相分析;

1.1 材料:碳钢 1.2 厚度:10mm

The laser welding appearance under 2kw 3kw 6kw
Cross sectiona fter cutting

2kw/3kw/6kw功率下的激光焊接外观

切割后的横截面(从左到右:6kw-3kw-2kw)

2.1 2千瓦激光焊接,送丝速度为20毫米/秒。

2000w penetration depth

2千瓦的焊接功率产生的焊缝熔深非常小,两侧的熔深约为0.5毫米。

2.2 3千瓦激光焊接,送丝速度为20毫米/秒

3kw laser welding penetration depth

这种3千瓦的焊接方式穿透深度非常小,两侧的穿透深度约为0.8毫米。

2.3 6千瓦激光焊接,送丝速度为20毫米/秒。

6000w penetration depth

可以看出,6kW焊接的熔深至少为2mm;熔深越大,焊缝越牢固。焊缝美观饱满。

速度对焊接质量的影响

3.1 6千瓦激光焊接,送丝速度为35毫米/秒

6kw laser welding with wire

3.2 6千瓦激光焊接,送丝速度为50毫米/秒。

6kw laser welding speed 50mm per second
welding quality problem

随着焊接速度的增加,熔深会减小,并且会出现诸如飞溅增多和咬边等焊接质量问题。

结论:

1. 以上数据基于送丝激光焊接测试。如果采用自熔焊接(不送丝),熔深将大于以上数据。
2. 目前,激光焊接主要应用于薄金属板材。如您所见,2kW激光器也能焊接10mm厚的金属板,但熔深不够,焊接强度也不高。我们建议2kW激光器的焊接厚度不超过3-4mm;3kW激光器的焊接厚度不超过5-6mm;6kW激光器的焊接厚度不超过8mm。
3. 激光焊接速度可达100mm/s甚至更高,但这些速度仅适用于直线焊接。对于一般焊接,特别是送丝激光焊接,我们建议焊接速度为20mm/s-30mm/s。
4. 以上数据是我们作为激光设备供应商的保守估计。如果客户对产品有气密性测试、水密性测试、压力测试或其他测试要求,则以客户的要求为准。

01
Step

提交需求

提供图纸、照片、视频及基本项目详情,帮助我们快速理解您的需求。
02
Step

技术评估

我们的团队将分析您的材料,并提出最合适的激光或自动化解决方案。
03
Step

设计与生产

确定最终方案,开始详细设计并制造所需设备。
04
Step

交付与支持

安装系统,培训您的团队,并提供持续的技术服务支持。
联系

如有项目需求
欢迎与创新激光团队联系

需要定制激光或自动化解决方案?

我们的专家随时准备为您提供帮助——请填写表格,我们会尽快与您取得联系。

电子邮箱地址

Innovationlaser@zjcxlaser.com

Whatsapp

+86 13615855016

公司地址

中国浙江省绍兴市上虞区104国道万利科创产业园1号楼,邮编:312300

营业时间

周一至周五:上午 9:00 至 下午 7:00 周六至周日:上午 9:00 至 下午 5:00

联系我们

请告诉我们您的需求——我们会尽快回复。