Ang laser welding ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng tuloy-tuloy o pulsed laser generator.Ang prinsipyo ng laser welding ay maaaring nahahati sa heat conduction welding at laser deep fusion welding.Power density na mas mababa sa 104~105 W/cm2 ay heat conduction welding, sa oras na ito, ang lalim ng pagkatunaw, at ang bilis ng welding ay mabagal;Kapag ang densidad ng kapangyarihan ay higit sa 105~107 W/cm2, ang ibabaw ng metal ay malukong sa "mga keyhole" sa ilalim ng pagkilos ng init, na bumubuo ng malalim na fusion welding, na may mga katangian ng mabilis na bilis ng welding at malaking depth-width ratio.
Ngayon, higit na tatalakayin namin ang kaalaman sa mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa kalidad ng laser deep fusion welding
1. Laser Power
Sa laser deep fusion welding, kinokontrol ng laser power ang lalim ng pagtagos at bilis ng welding.Ang lalim ng weld ay direktang nauugnay sa density ng beam power at isang function ng incident beam power at ang beam focal spot.Sa pangkalahatan, para sa isang tiyak na diameter ng laser beam, ang lalim ng pagtagos ay tumataas sa pagtaas ng kapangyarihan ng beam.
2. Focal Spot
Ang laki ng beam spot ay isa sa pinakamahalagang variable sa laser welding dahil tinutukoy nito ang power density.Ngunit ang pagsukat nito ay isang hamon para sa mga high-power na laser, bagama't mayroong maraming hindi direktang pamamaraan ng pagsukat na magagamit.
Ang diffraction limit spot size ng beam focus ay maaaring kalkulahin ayon sa diffraction theory, ngunit ang aktwal na spot size ay mas malaki kaysa sa kinakalkula na halaga dahil sa pagkakaroon ng mahinang focal reflection.Ang pinakasimpleng paraan ng pagsukat ay ang paraan ng profile ng iso-temperature, na sumusukat sa diameter ng focal spot at pagbubutas pagkatapos masunog ang makapal na papel at tumagos sa polypropylene plate.Ang pamamaraang ito sa pamamagitan ng pagsasanay sa pagsukat, ay pinagkadalubhasaan ang laki ng kapangyarihan ng laser at oras ng pagkilos ng beam.
3. Protective Gas
Ang proseso ng laser welding ay kadalasang gumagamit ng mga proteksiyon na gas (helium, argon, nitrogen) upang protektahan ang molten pool, na pumipigil sa workpiece mula sa oksihenasyon sa proseso ng welding.Ang pangalawang dahilan ng paggamit ng protective gas ay upang protektahan ang focusing lens mula sa kontaminasyon ng metal vapors at sputtering ng liquid droplets.Lalo na sa high-power laser welding, ang ejecta ay nagiging napakalakas, ito ay kinakailangan upang protektahan ang lens.Ang pangatlong epekto ng protective gas ay ang pagiging epektibo nito sa pagpapakalat ng plasma shielding na ginawa ng high-power laser welding.Ang singaw ng metal ay sumisipsip ng laser beam at nag-ionize sa isang plasma cloud.Ang proteksiyon na gas sa paligid ng metal na singaw ay nag-ionize din dahil sa init.Kung mayroong masyadong maraming plasma, ang laser beam ay kahit papaano ay natupok ng plasma.Bilang pangalawang enerhiya, umiiral ang plasma sa gumaganang ibabaw, na ginagawang mas mababaw ang lalim ng hinang at mas malawak ang ibabaw ng weld pool.
Paano pumili ng tamang shielding gas?
4. Rate ng Pagsipsip
Ang laser absorption ng materyal ay nakasalalay sa ilang mahahalagang katangian ng materyal, tulad ng rate ng pagsipsip, reflectivity, thermal conductivity, temperatura ng pagkatunaw, at temperatura ng pagsingaw.Sa lahat ng mga kadahilanan, ang pinakamahalaga ay ang rate ng pagsipsip.
Dalawang kadahilanan ang nakakaapekto sa rate ng pagsipsip ng materyal sa laser beam.Ang una ay ang koepisyent ng paglaban ng materyal.Napag-alaman na ang rate ng pagsipsip ng materyal ay proporsyonal sa square root ng resistance coefficient, at ang resistance coefficient ay nag-iiba sa temperatura.Pangalawa, ang estado ng ibabaw (o pagtatapos) ng materyal ay may mahalagang impluwensya sa rate ng pagsipsip ng beam, na may malaking epekto sa epekto ng hinang.
5. Bilis ng Welding
Ang bilis ng hinang ay may malaking impluwensya sa lalim ng pagtagos.Ang pagtaas ng bilis ay gagawing mababaw ang lalim ng pagtagos, ngunit ang masyadong mababa ay hahantong sa labis na pagkatunaw ng mga materyales at pag-welding ng workpiece.Samakatuwid, mayroong isang naaangkop na hanay ng bilis ng hinang para sa isang partikular na materyal na may tiyak na kapangyarihan ng laser at isang tiyak na kapal, at ang pinakamataas na lalim ng pagtagos ay maaaring makuha sa katumbas na halaga ng bilis.
6. Focal Length ng Focus Lens
Ang isang focus lens ay karaniwang naka-install sa ulo ng welding gun, sa pangkalahatan, isang 63~254mm (diameter 2.5 "~10") focal length ang napili.Ang laki ng pagtutuon ng lugar ay proporsyonal sa haba ng focal, mas maikli ang haba ng focal, mas maliit ang lugar.Gayunpaman, ang haba ng focal length ay nakakaapekto rin sa lalim ng focus, iyon ay, ang lalim ng focus ay tumataas kasabay ng focal length, kaya ang maikling focal length ay maaaring mapabuti ang power density, ngunit dahil ang lalim ng focus ay maliit, ang distansya sa pagitan ng lens at workpiece ay dapat na tumpak na mapanatili, at ang lalim ng pagtagos ay hindi malaki.Dahil sa impluwensya ng splashes at laser mode sa panahon ng welding, ang pinakamaikling focal depth na ginagamit sa aktwal na welding ay halos 126mm (diameter 5 "). Maaaring pumili ng lens na may focal length na 254mm (diameter 10 ") kapag malaki ang tahi. o ang weld ay kailangang dagdagan sa pamamagitan ng pagtaas ng laki ng lugar.Sa kasong ito, ang isang mas mataas na laser output power (power density) ay kinakailangan upang makamit ang malalim na epekto ng butas sa pagtagos.
Higit pang mga tanong tungkol sa presyo at pagsasaayos ng handheld laser welding machine
Oras ng post: Set-27-2022