[实用新型]一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统

说明书

本实用新型属于一套激光焊接系统，尤其涉及一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统，依次设有激光器、多棱镜、光衰减装置、激光传输镜组、光束整形镜组与激光聚焦透镜组，还包括激光收集器，光衰减装置包括二分之一波片与偏振分束立方，多棱镜通过高速马达旋转，激光器发出的激光照射在多棱镜上形成扫描激光束。相对于现有的激光焊接设备(主要用到红外波段，少数用到绿光)，一方面，本实用新型在短波长范围(100nm‑400nm)时，激光吸收率高，激光能量利用率高，焊接效率高，能耗低；另外一方面，多棱镜与各组分光路中的光衰减装置的结合使用，各组分光路均可用于(不同)焊件的焊接，提高设备使用效率和焊接质量。

技术领域

本实用新型属于一套激光焊接系统，尤其涉及一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统。

背景技术

激光是20世纪以来，人类的又一重大发明，它是由美国科学家C.H.Townes和T.H.Maiman等在1960年发明出来的。激光是辐射的受激发射光放大的简称，是一种电磁波，是通过人工增幅产生的其产生的基本条件包括泵浦源激光介质和谐振腔等，激光具有高的单色性方向性相干性和亮度性，激光是一种新型热源。

激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，更是21世纪最受瞩目最有发展前景的焊接技术与传统焊接方法对比，激光焊接具有很多优势，实践证明，激光焊接应用范围越来越广泛，基本上传统焊接工艺可以使用的领域，激光焊接都能胜任，且焊接质量更高，效率更快随着新的激光焊接技术和设备的研发，激光焊接正在逐渐取代传统的焊接技术。自20世纪70年代以来，已广泛应用于工业的各个领域。

激光焊接属于熔融焊，以激光束作为焊接热源，其焊接原理是：通过特定的方法激励活性介质，使其在谐振腔中往返振荡，进而转化成受激辐射光束，当光束与工件相互接触时，其能量则被工件吸收，当温度高达材料的熔点时即可进行焊接。按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊接。

焊接机理：热传导焊接和深熔(小孔)焊接，热传导焊接时产生的热量通过热传递扩散至工件内部，使焊缝表面熔化，基本不产生汽化现象，常用于低速薄壁构件的焊接深熔焊使材料汽化，形成大量等离子体，由于热量较大，熔池前端会出现小孔现象深熔焊能彻底焊透工件，且输入能量大焊接速度快，是目前使用最广泛的激光焊接模式。

焊接技术在我国的传统制造业及精密微加工业中起到了重要作用，但随着科技进步，传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制。激光焊接是一种新兴的焊接工艺，它相对各种传统焊接最大的优势就是热影响范围小、变形小、焊缝外观质量好。随着激光的发展，激光焊接技术日益趋于成熟。激光焊接生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益良好。然而，在实际焊接生产过程中，也会遇到各样的问题。

一方面，当焊接件数量巨大，需要单件依次焊接，激光的焊接效率低；另一方面，在传统激光焊接高反射率的金属时，当在红外波段高强度的激光束射入高反金属的表面时，会反射大于50％的激光能量，降低了能量利用率，提高了的焊接难度，同时需要额外的辅助设施用于防护反射的光束。传统激光焊接主要使用1064nm波长的激光器，在焊接时大部分激光被反射，对激光的吸收率低，具体地，高反金属(如铜)在红外波段(例如1064nm和10.6μm)时，激光吸收率极低(如铜在1064nm的吸收率低于10％)，导致激光能量的浪费，造成激光焊接效率低，激光焊接质量不理想。

因此，设计一种在短波段时，高反金属的激光焊接系统来提高激光的焊接效率是一个迫在眉睫的任务。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术在红外波段(例如1064nm和10.6μm)时，高反金属对激光焊接效率低的缺陷，提供一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统。

一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统，依次设有激光器、多棱镜与若干组分光路；