激光焊接頭保護(hù)鏡片燒壞的原因是什么

保護(hù)鏡片是在激光焊接頭中有非常重要的作用，能夠保護(hù)高價(jià)值鏡片不受損害。在實(shí)際的使用過程中，保護(hù)鏡片很有可能被燒壞。松盛光電來(lái)給大家介紹激光焊接過程中保護(hù)鏡片燒壞的原因是什么，來(lái)了解一下吧。

激光能量過高

原理：激光焊接過程中，如果激光能量超過了保護(hù)鏡片的承受極限，鏡片會(huì)吸收過多的能量，導(dǎo)致溫度急劇上升。激光能量的吸收會(huì)使鏡片材料的分子運(yùn)動(dòng)加劇，當(dāng)達(dá)到材料的熔點(diǎn)或分解溫度時(shí)，鏡片就會(huì)損壞。例如，在高功率激光焊接設(shè)備中，如果沒有根據(jù)實(shí)際焊接需求合理調(diào)整激光功率，就可能使保護(hù)鏡片暴露在過高的能量下。

類比：這就好比用放大鏡聚焦太陽(yáng)光，當(dāng)焦點(diǎn)處的能量密度過大時(shí)，下面的紙張就會(huì)被點(diǎn)燃。同樣，過高的激光能量聚焦在保護(hù)鏡片上，會(huì)使鏡片燒壞。

焊接飛濺物的影響

原理：在激光焊接時(shí)，熔池中的液態(tài)金屬會(huì)劇烈運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生飛濺物。這些飛濺物可能會(huì)以較高的速度撞擊到保護(hù)鏡片上。一方面，飛濺物本身具有較高的溫度，會(huì)傳遞熱量給鏡片;另一方面，飛濺物可能會(huì)附著在鏡片表面，影響鏡片的光學(xué)性能，并且在后續(xù)激光照射過程中，由于飛濺物對(duì)激光的吸收和散射，也會(huì)導(dǎo)致鏡片局部溫度升高，最終燒壞鏡片。例如，在焊接一些高熔點(diǎn)、高活性金屬時(shí)，飛濺現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

案例：在焊接不銹鋼材料時(shí)，由于不銹鋼的熔點(diǎn)較高，焊接過程中產(chǎn)生的飛濺物較多。如果保護(hù)鏡片離焊接區(qū)域較近，飛濺物很容易就會(huì)濺到鏡片上，使鏡片受損。

保護(hù)氣體不足或不當(dāng)

原理：保護(hù)氣體在激光焊接中有兩個(gè)主要作用，一是防止焊接區(qū)域氧化，二是將焊接飛濺物和等離子體吹離焊接區(qū)域和保護(hù)鏡片。如果保護(hù)氣體流量不足，就無(wú)法有效地將飛濺物和產(chǎn)生的等離子體吹走，飛濺物和等離子體就會(huì)與保護(hù)鏡片接觸。等離子體是一種高溫、高能量的物質(zhì)狀態(tài)，它會(huì)對(duì)鏡片造成熱損傷。另外，當(dāng)保護(hù)氣體種類選擇不當(dāng)時(shí)，比如氣體的化學(xué)性質(zhì)不能有效阻止飛濺物的附著，也會(huì)增加鏡片燒壞的風(fēng)險(xiǎn)。

示例：在焊接鋁合金時(shí)，通常需要使用氬氣作為保護(hù)氣體。如果氬氣流量過小，焊接過程中產(chǎn)生的鋁的氧化物飛濺物就會(huì)更容易附著在鏡片上，并且由于沒有足夠的氣體將等離子體吹散，鏡片受到等離子體和飛濺物的雙重威脅，從而增加燒壞的可能性。

鏡片質(zhì)量問題

原理：如果保護(hù)鏡片本身的質(zhì)量不過關(guān)，例如材料的純度不夠、光學(xué)涂層質(zhì)量差等，其抗激光損傷能力和耐熱性就會(huì)降低。材料純度不高可能會(huì)含有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在激光照射下更容易吸收能量，導(dǎo)致局部溫度過高。而光學(xué)涂層質(zhì)量差，可能無(wú)法有效地反射或透過激光，使得鏡片內(nèi)部產(chǎn)生熱積累，最終燒壞鏡片。

舉例：一些低質(zhì)量的保護(hù)鏡片，其光學(xué)涂層可能比較薄或者均勻性差。在激光照射下，涂層不能很好地保護(hù)鏡片基體，激光能量容易穿透涂層并被鏡片基體吸收，從而使鏡片溫度升高，導(dǎo)致?lián)p壞。

長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作

原理：在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)激光焊接操作中，保護(hù)鏡片持續(xù)受到激光照射、飛濺物的撞擊和熱輻射等影響。即使每次的影響較小，但隨著時(shí)間的積累，鏡片的溫度會(huì)逐漸升高，材料會(huì)出現(xiàn)疲勞和老化現(xiàn)象。同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的工作也會(huì)使飛濺物在鏡片表面不斷堆積，進(jìn)一步影響鏡片的散熱和光學(xué)性能，最終導(dǎo)致鏡片燒壞。

類比：就像人在長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度工作后會(huì)疲勞一樣，保護(hù)鏡片在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后也會(huì)不堪重負(fù)，出現(xiàn)損壞的情況。