準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器焊接穩(wěn)定性效果分析及簡單介紹

激光焊接領(lǐng)域，目前我們使用最多的是脈沖激光器、連續(xù)激光器、準(zhǔn)連續(xù)激光器，這3大類激光器的特點(diǎn)主要是：

1.脈沖激光器基于YAG激光器原理，單脈沖能量高，耗電大，需要定期更換氙燈等耗材，必須配備冷水機(jī)，但是，此類激光器是個(gè)非常成熟的激光器，單機(jī)成本相對(duì)較低，也是目前金屬焊接類使用最廣的一款激光器；因?yàn)榛赮AG激光器原理，整體行業(yè)內(nèi)受制于技術(shù)條件的限制，目前無法將激光器功率做到非常大，常規(guī)的一般在500瓦功率范圍之內(nèi)，國內(nèi)最高的也就是1000瓦的激光功率；電光轉(zhuǎn)換效率不高（13%左右）；
我們可以這樣理解：脈沖激光器相當(dāng)于用錘子往墻上砸圖釘，需要一錘一錘砸下去，每砸一下就是一個(gè)脈沖，當(dāng)然，當(dāng)錘子很重的時(shí)候，我們就拿不動(dòng)了，也就是達(dá)到了激光器的極限。

上圖為——脈沖激光器焊縫

2.連續(xù)激光器基于YLP光纖激光器原理，因?yàn)榭梢赃B續(xù)不停的恒定功率出光（當(dāng)激光器出光點(diǎn)足夠快和多的時(shí)候，就連成了一條線），輸出激光器的能量是恒定的，激光器的穩(wěn)定性非常好，光斑模式也非常好，電光轉(zhuǎn)換效率也非常高（30%左右），而基于光纖激光器的原理，行業(yè)內(nèi)有單模激光器和多模激光器的區(qū)分，單模激光器的光束質(zhì)量非常好，因?yàn)槭且皇獾哪Ｊ剑梢园鸭す飧愕阶銐蚣?xì)，非常適合精細(xì)加工領(lǐng)域的應(yīng)用，而多模激光器就是幾個(gè)單模光纖激光器的合成，光束質(zhì)量沒有單模激光器的好，但是，可以把激光器的功率做到足夠大，理論上多模激光器可以做到足夠大，非常適合現(xiàn)在的厚板焊接；此類激光器因?yàn)閾碛凶銐虻姆€(wěn)定性和極高的電光轉(zhuǎn)換效率，一般價(jià)格相對(duì)較高，且非常耐用，從長久的經(jīng)濟(jì)效益來看的話，具有極高的性價(jià)比，目前在非常難焊接的領(lǐng)域（例如鋁板焊接）應(yīng)用非常廣泛。
我們可以這樣理解：連續(xù)激光器相當(dāng)于往墻上按圖釘，需要持續(xù)不停的往下按，因?yàn)檫@個(gè)圖釘非常鋒利，再加上用手按壓或者機(jī)器按壓，理論上只要圖釘不斷，我們就可以施加足夠多的力把圖釘按壓下去。

上圖為——連續(xù)激光器焊縫

3.準(zhǔn)連續(xù)激光器（我們行業(yè)內(nèi)稱之為QCW激光器）是基于YLP光纖激光器和YAG激光器的雙重原理，就是在連續(xù)激光器內(nèi)部加載一個(gè)調(diào)制電路的開關(guān)（Q開關(guān)），輸出的功率就是連續(xù)狀態(tài)的峰值功率，這類激光器我們往往用在非常規(guī)應(yīng)用的狀態(tài)下及兼顧要求非常高性價(jià)比的狀態(tài)下，例如在某個(gè)不需要很大功率的狀態(tài)下的高峰值焊接和打標(biāo)。這類激光器的電光轉(zhuǎn)換效率也非常高（30%），所采用的基層YLP光纖激光器一般都是單模連續(xù)激光器，這樣才能對(duì)激光器進(jìn)行較好的電路控制，是一款我們近幾年需要重點(diǎn)關(guān)注和了解的一款重量級(jí)激光器，可以在連續(xù)激光器的模式下工作，也可以在脈沖激光器的模式下工作，在脈沖模式下的峰值功率是在連續(xù)模式下的10倍，可以完美的替代傳統(tǒng)的脈沖激光器，基于此類激光器免維護(hù)的特點(diǎn)和良好的光束質(zhì)量和連續(xù)峰值功率，未來可能完全替代脈沖激光器而一統(tǒng)天下。
再加一點(diǎn)：QCW準(zhǔn)連續(xù)激光器在激光打標(biāo)或者激光打點(diǎn)領(lǐng)域也有非常大的應(yīng)用！
我們可以這樣理解：QCW準(zhǔn)連續(xù)激光器相當(dāng)于用一個(gè)相對(duì)力量的錘子以固定的力度往墻上砸圖釘，因?yàn)檫@個(gè)圖釘也很鋒利，所以，很容易砸到墻上。
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基于如上的原因，我們本次將重點(diǎn)參考QCW準(zhǔn)連續(xù)激光器的焊斑均勻度，實(shí)驗(yàn)如下：
（1）、1500瓦激光器；
（2）、振鏡焊接模式；
（3）、旁軸輔助氣體；
（4）、峰值功率參數(shù)（300瓦、600瓦、900瓦、1200瓦、1500瓦）5組；
（5）、點(diǎn)焊不銹鋼材料；
以下數(shù)據(jù)來源于某激光器廠家數(shù)據(jù)，我們重點(diǎn)了解一下激光器功率穩(wěn)定性和光斑均勻度：

（1）、焊點(diǎn)尺寸1.1-1.3mm，平均焊點(diǎn)尺寸1.22mm，焊點(diǎn)波動(dòng)9.8%；

（2）、焊點(diǎn)尺寸1.79-2.1mm，平均焊點(diǎn)尺寸1.94mm，焊點(diǎn)波動(dòng)8.2%；

（3）、焊點(diǎn)尺寸2.3-2.57mm，平均焊點(diǎn)尺寸2.48mm，焊點(diǎn)波動(dòng)7.2%；

（4）、焊點(diǎn)尺寸2.43—2.97mm，平均焊點(diǎn)尺寸2.76mm，焊點(diǎn)波動(dòng)7.6%；

（5）、焊點(diǎn)尺寸2.67—3.12mm，平均焊點(diǎn)尺寸2.89mm，焊點(diǎn)波動(dòng)7.2%；
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根據(jù)以上，我們可以清晰的看出，激光峰值功率在1500瓦范圍之內(nèi)，焊點(diǎn)波動(dòng)范圍全部控制在8%范圍之內(nèi)，能量集中且穩(wěn)定，焊點(diǎn)均勻。
所以，目前我們所知的QCW準(zhǔn)連續(xù)激光器的主要優(yōu)點(diǎn)就是：
（1）、激光器壽命長（各廠家均稱理論值10萬小時(shí)），我們拭目以待，用時(shí)間去驗(yàn)證；
（2）、光束質(zhì)量好，能量穩(wěn)定性高；
（3）、結(jié)構(gòu)簡單小巧，方便集成；
（4）、風(fēng)冷方式、耗電量小。

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