激光焊接產(chǎn)生的飛濺嚴重影響焊縫表面質(zhì)量，且會污染損壞鏡片。汽車行業(yè)尤為需要大量使用激光焊接技術(shù)對鍍鋅鋼板、銅和鋁等特定材料進行加工，消除飛濺的方式是犧牲光纖激光器固有優(yōu)勢，但這會降低加工效率。因此，需要了解激光焊接機在焊接時出現(xiàn)飛濺的原因，從而尋求最大化消除飛濺影響的方法。下面介紹激光焊接機在焊接時出現(xiàn)飛濺的原因解析。
什么是飛濺？飛濺就是飛到熔池外的熔化金屬，金屬材料在升溫達到熔融溫度后，由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，繼續(xù)升溫將轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。當激光束不斷加熱時，固態(tài)金屬變成液態(tài)，形成熔池；接著，熔池內(nèi)的液態(tài)金屬再受熱“沸騰”；最后，材料再吸熱達到汽化，而沸騰使得內(nèi)部壓力改變，帶出周邊包裹的液態(tài)金屬，最終產(chǎn)生“飛濺”。
如何控制飛濺成為激光焊接加工工藝中不容忽視的一個環(huán)節(jié)。國內(nèi)外企業(yè)很早就開始了降低飛濺激光加工工藝的研究，通過比較幾種主流激光制造商推出的低飛濺技術(shù)，來理解和區(qū)別一下各自的原理。
方法一：改變激光光斑能量分布，避免沸騰，盡可能不用高斯分布的光束。
將單一的高斯分布激光束，改為較為復(fù)雜的環(huán)狀+中心光束，可以減少中心材料溫度高熱汽化，減少金屬氣體的產(chǎn)生。
方法二：改變掃描方式，擺動焊接。
采用激光頭擺動的方式可以提高焊縫的溫度均勻性，避免局部溫度過高而沸騰。只需要對運動機構(gòu)的X，Y兩軸進行控制即可完成各種軌跡的擺動。
方法三：使用短波長，提高吸收率，用藍光減少飛濺。
低吸收波長高功率激光器既然無法根治飛濺，那么改成短波長如何呢？傳統(tǒng)金屬的激光吸收率隨波長的增長有明顯下降趨勢。銅、金、鎳等高反射率有色金屬更為明顯。
以上就是激光焊接機在焊接時出現(xiàn)飛濺的原因解析，不可避免的飛濺問題是焊接過程當中一個最大的痛點，用普通激光器焊接形成的是一個較窄的匙孔，這樣的匙孔不穩(wěn)定，非常容易產(chǎn)生飛濺，甚至會產(chǎn)生氣孔，影響焊縫成形和美觀。采用光束可調(diào)高功率光纖激光器進行焊接，利用環(huán)芯光束打開匙孔，同時用中心光束加大熔深，形成一個大而穩(wěn)定的匙孔，能夠有效的抑制飛濺的產(chǎn)生。
