如何搞定激光焊接中起收弧工艺控制？

激光焊接作为一种高能束精密焊接技术，以其热输入低、焊接变形小、焊接速度快，自动化程度高等一系列优点，在工业领域应用越来越广泛。但是，在激光焊接时，若对起弧段和收弧段不进行特殊工艺处理，则由于机床或机器人等运动机构的加减速过程，在焊缝开始段容易出现“火柴头”形貌，焊缝结尾段容易出现弧坑凹陷，对焊缝外观整体均匀性有较大影响，而且收弧处的弧坑会降低焊缝强度，容易产生弧坑裂纹。且激光功率密度越大，此类现象越明显。因此，在实际生产过程中，需要对焊缝起弧和收弧段工艺进行特殊处理。若焊缝位置和条件允许，可通过添加引收弧板的方式来避免，但在实际批量生产中，此种方案不适用，且部分焊缝轨迹为封闭图形，焊缝起始和结束段均在焊缝中，所以需要通过优化焊接工艺参数来调整焊缝起弧收弧段形貌。可通过起收弧段激光功率控制和PWM控制来调整焊缝形貌，在起弧阶段，随着运动机构由静止加速至正常焊接速度，功率可以由低到高逐渐变化，在低速阶段功率较低，高速阶段功率较高，可以避免起弧处“火柴头”形貌；在收弧阶段，激光功率逐渐降低，可以减小焊接线能量密度，焊缝熔宽逐渐变窄，焊接过程中深熔小孔逐渐变浅，从而改善焊缝收弧处的弧坑形貌。所以通过控制激光功率缓升缓降，可以使焊缝起收弧处平滑过度，明显减小焊缝起弧点堆高和收弧处弧坑大小和凹陷。在此基础上，为了进一步对起弧段和结束段热输入量精确控制，可以再次对占空比或者调制频率随焊接速度变化进行缓升缓降优化。

激光器可进行连续焊接和调制模式焊接，激光功率实时可调。利用激光器监控软件，不仅可以实时监控激光器工作状态，而且可精确控制线能量密度，从而避免起弧处“火柴头”形貌。