激光焊接等离子体的扩散行为及电磁场对其作用的研究

摘要

激光深熔焊时,产生的等离子体降低激光能量效率.等离子体中电子与正离子热运动速度的差别,导致喷嘴和工件间形成一电位差.将喷嘴和工件短路则可产生一等离子体电流.如在该回路中串联一外加电源,等离子体电流将随外加电源电压增大呈线性增大.加入一垂直于激光束方向的磁场,则带电粒子受电磁力作用而产生偏高激光束的运动.实验采用焊接过程中提升喷嘴的方法,使深熔焊模式转变为热导焊.加入辅助电磁场可使深熔焊焊缝长度增加,表明驱除熔池上方等离子体后激光对工件的耦合效率提高.随磁场强度增大,深熔焊长度增大.在外加电压为28V时,深熔焊长度最大,过低和过高的外加电压都减小深熔焊长度的增加量.