如何搞定激光焊接中起收弧工藝控制？

激光焊接作為一種高能束精密焊接技術(shù)，以其熱輸入低、焊接變形小、焊接速度快，自動(dòng)化程度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是，在激光焊接時(shí)，若對(duì)起弧段和收弧段不進(jìn)行特殊工藝處理，則由于機(jī)床或機(jī)器人等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的加減速過(guò)程，在焊縫開(kāi)始段容易出現(xiàn)“火柴頭”形貌，焊縫結(jié)尾段容易出現(xiàn)弧坑凹陷，對(duì)焊縫外觀整體均勻性有較大影響，而且收弧處的弧坑會(huì)降低焊縫強(qiáng)度，容易產(chǎn)生弧坑裂紋。且激光功率密度越大，此類(lèi)現(xiàn)象越明顯。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)焊縫起弧和收弧段工藝進(jìn)行特殊處理。若焊縫位置和條件允許，可通過(guò)添加引收弧板的方式來(lái)避免，但在實(shí)際批量生產(chǎn)中，此種方案不適用，且部分焊縫軌跡為封閉圖形，焊縫起始和結(jié)束段均在焊縫中，所以需要通過(guò)優(yōu)化焊接工藝參數(shù)來(lái)調(diào)整焊縫起弧收弧段形貌?？赏ㄟ^(guò)起收弧段激光功率控制和PWM控制來(lái)調(diào)整焊縫形貌，在起弧階段，隨著運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由靜止加速至正常焊接速度，功率可以由低到高逐漸變化，在低速階段功率較低，高速階段功率較高，可以避免起弧處“火柴頭”形貌；在收弧階段，激光功率逐漸降低，可以減小焊接線能量密度，焊縫熔寬逐漸變窄，焊接過(guò)程中深熔小孔逐漸變淺，從而改善焊縫收弧處的弧坑形貌。所以通過(guò)控制激光功率緩升緩降，可以使焊縫起收弧處平滑過(guò)度，明顯減小焊縫起弧點(diǎn)堆高和收弧處弧坑大小和凹陷。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步對(duì)起弧段和結(jié)束段熱輸入量精確控制，可以再次對(duì)占空比或者調(diào)制頻率隨焊接速度變化進(jìn)行緩升緩降優(yōu)化。

激光器可進(jìn)行連續(xù)焊接和調(diào)制模式焊接，激光功率實(shí)時(shí)可調(diào)。利用激光器監(jiān)控軟件，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控激光器工作狀態(tài)，而且可精確控制線能量密度，從而避免起弧處“火柴頭”形貌。