如何保证金属激光焊接机辉光放电的稳定性

如何保证金属激光焊接机辉光放电的稳定性

人们想要获得金属激光焊接机高光束质量的激光输出，必须先实现大体积、均匀而稳定的辉光放电。而在高功率CO2激光器中，气体放电中的电流、电压、气体温度都很高，辉光放电正柱区热不稳定性和电弧收缩等现象较严重。因此，为了获得金属激光焊接机高光束质量的激光输出，必须要确保辉光放电的稳定性和均匀性。

根据人们对金属激光焊接机CO2激光器的研究，常采用以下技术提高辉光放电的稳定性和均匀性。一是把大体积的放电区分成许多小的放电区分别加以控制，在横流CO2激光器中，阴极或阳极通常被分成多个电极，轴向快流CO2激光器中常用的放电区级联方法有很多；二是气体的快速流动使不稳定扰动因子及时带出放电区；三是增加湍流以增加放电的均匀性；四是增加预电离或外电离源以增加放电均匀性。市场上不少金属激光焊接机的激光器都根据上述技术进行设计，其辉光放电较为稳定和均匀。

根据上述技术设计的金属激光焊接机激光器中，针一板式和管一板式两种激光器比较受欢迎。其中管一板放电激光器由几十个放电区组成，小放电区比多针一板放电激光器少一个数量级，因此放电的均匀性优于多针一板放电，同时管一板放电激光器的工艺和结构也相对简单，将其运用到金属激光焊接机后，不仅可以提高其辉光放电的稳定性和均匀性，还可以简化其结构设计。