激光焊接机的使用和维护

　　激光器的日常维护

　　注意：激光器维护的必须由经过专门培训的人员进行，否则容易产生严重的人为损坏。

　　1) 为了保证激光器一直处于正常的工作状态，连续工作二周后或停止使用一段时间时，在开机前首先应对YAG棒、介质膜片及镜头保护玻璃等光路中的组件进行检查，确定各光学组件没有灰尘污染、霉变等异常现象，如有上述现象应及时进行处理，保证各光学组件不会在强激光照射下损坏。（若设备的使用环境比较清洁，上述检查可以相应延长至一个月甚至更长）

　　2) 冷却水的纯度是保证激光输出效率及激光器聚光腔组件寿命的关键，使用中应每周检查一次内循环水的电导率，保证其电导率30.5MW·cm，每月必须更换一次内循环的去离子水，新注入纯水的电导率必须32MW·cm。随时注意观察冷却系统中离子交换柱的颜色变化，一旦发现交换柱中树脂的颜色变为深褐色甚至黑色，应立即更换树脂。

　　3) 设备操作人员可以经常用黑色像纸检查激光器输出光斑，一旦发现光斑不均匀或能量下降等现象，应及时对激光器的谐振腔进行调整，确保激光输出的光束质量。典型光斑图象如下：

　　调好后的光斑 未调好的光斑

　　激光谐振腔的调整

　　警告：本产品属于4类激光设备，直接的强激光照射可以对人体皮肤产生严重伤害，特别是将使眼睛致盲，调试操作人员必须具备激光安全防护的常识，工作中必须佩带针对1.064mm波长的专用激光防护眼镜。

　　注意：当强激光直接照射到木材等易燃品时会产生明火，调试过程中应在激光输出的光路上放置一块吸收性能良好的黑色金属材料作为光束终止器，防止引起火灾事故。

　　注意：激光器的调整必须由经过专门培训的人员进行，否则会因激光器失调或调偏造成光路上其它组件的损坏。

　　激光谐振腔的调整步骤如下：

　　1． 检查基准光源

　　红色的半导体激光是整个光路的基准，必须首先确保其准确性。用一个简易的高度规检查红光是否与光具座导轨顶面平行，并处于光具座两条导轨间的中心线上，如出现偏差，可以通过6个紧固螺钉进行调整。调整好后注意再检查一遍所有紧固螺钉是否已经完全拧紧。

　　2． 调整输出镜(输出介质膜片)位置

　　调整输出镜前，应将装有YAG棒的聚光腔拿开，以免因光路中YAG棒的折射偏差影响调整的准确性。

　　输出介质膜片的准确位置应该是使红光位于其中心位置并能将红光完全反射回红光的出射孔，否则应通过膜片架的旋钮进行仔细调整。注意调整完后应将膜片架调节旋钮上的锁紧圈完全锁紧，确保其位置的稳定性，然后再一次检查其反射光的位置是否保持在原位。

　　3． 检查YAG棒的安装位置

　　用透明胶纸分别贴在YAG棒套的两端，观察红光光斑是否在两个棒套管的正中间位置，如有偏差，应通过调整聚光腔的位置加以修正。然后观察YAG棒的反射光位置，应与红光的出射孔重合，否则在兼顾红光尽可能保持在棒套管中心位置的前提下调整聚光腔的位置，使反射光尽量与出射孔靠拢，至少应保证调整到与出射孔的偏差小于1mm 。

　　4． 调整全反镜(全反介质膜片)位置

　　第一步：检查红光是否在介质膜片的中间位置，否则应调整介质膜片架的安装位置使红光在介质膜片的中心。

　　第二步：粗调介质膜片架旋钮，使红光反射回出射孔。

　　第三步：开启激光，200A左右，脉宽调整到约2ms，重复频率调整到0Hz ，踩一下脚踏开关使脉冲氙灯闪光，此时用完全暴光的全黑像纸放在输出镜前，可以观察到有激光输出，反复调整膜片架的两个旋钮，使输出光斑最圆且均匀，然后逐渐降低电流至120A左右，进一步反复仔细地微调旋钮，尽可能使打到像纸上的光斑最圆且最强部分集中在光斑中心。

　　第四步：检查激光是否与红光重合，将像纸固定在激光输出镜的前端并尽量远离输出镜的位置，发出一个激光脉冲，观察像纸上的光斑中心是否与红光中心重合，如不重合，可以微调输出镜和全反镜，使光斑与红光重合，然后再将像纸固定在离激光器输出镜800~1000mm的地方，再次检查光斑是否与红光重合。如能较好地重合，激光器即调整到了最佳状态。

　　第五步：锁紧各个调节旋钮，再一次检查像纸上的光斑是否良好，并与红光同轴。否则应重新调整。

　　5． 检查光闸的位置
　　人工旋转反射镜片支架，将光闸推至挡光位置，观察红光是否在镜片的中间，其反射光是否位于光束终止器中心的吸收锥体上，如位置不正确可稍加调整，最后，应特别注意仔细检查一下光闸反射镜片是否清洁，受污染的镜片在使用中很快会炸裂。

　　至此激光器部分的调整工作即告完毕。

　　冷却系统的维护

　　1 冷却系统维护的主要内容

　　维护的主要内容包括检查冷却水的水质，清洗水箱及管道和检查保护电路动作是否正常等。

　　在使用频繁的情况下，每周必须检查一次水质情况，以随时保证冷却介质的质量。检查的方法是将万用表置于2MW电阻档，把两支表笔测量端的金属外露部分以1cm的间隔距离，平行地插入冷却水面，此时的电阻读数至少应大于250kW。若读数低于此数值，应立即更换冷却水。

　　2 检查保护连锁电路

　　本冷却系统专门针对激光设备的特点，设计了超温声音报警，超温连锁，流量开关连锁，液位保护连锁等保护措施。使用中应经常检查以上保护电路，保证其功能正常有效。
检查工作可以利用换水时进行。

　　注意事项

　　在气温较高或较潮湿的环境下，激光器运行中应随时注意观察冷却水循环的管道或激光聚光腔上是否出现因水温过低产生的“凝露”现象，“凝露”出现会造成YAG晶体端面的损伤，导致输出功率下降甚至不能出光。使用中一定要加以注意。如果出现“凝露”应立即停止激光焊接机的使用，待聚光腔表面的水分自然干燥后重新检查YAG光学表面的状况，确定是否要清洗YAG棒，检查一切正常的情况下才能再次开机，开机前注意适当调高温控器的下限设定温度。

　　正常运行中还应注意观察制冷系统的钛管上是否结霜，如果出现结霜，可能是制冷系统中的氟利昂不够所致，应立即请有关的专业人士进行补充并检查是否存在泄露。