Lazerli payvandlash uzluksiz yoki impulsli lazer generatori yordamida amalga oshirilishi mumkin. Lazerli payvandlash printsipi issiqlik o'tkazuvchanlik payvandlash va lazerli chuqur termoyadroviy payvandlashga bo'linishi mumkin. Quvvat zichligi 104 ~ 105 Vt / sm2 dan kam bo'lgan payvandlash issiqlik o'tkazuvchanlik payvandlashidir, bu vaqtda erish chuqurligi va payvandlash tezligi sekinlashadi; Quvvat zichligi 105 ~ 107 Vt / sm2 dan katta bo'lganda, metall yuzasi issiqlik ta'sirida "kalit teshiklari" ga botib, chuqur termoyadroviy payvandlashni hosil qiladi, bu esa tez payvandlash tezligi va katta chuqurlik-kenglik nisbati xususiyatlariga ega.
Bugun biz asosan lazerli chuqur termoyadroviy payvandlash sifatiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar haqidagi bilimlarni ko'rib chiqamiz.
1. Lazer kuchi
Lazerli chuqur termoyadroviy payvandlashda lazer kuchi ham penetratsiya chuqurligini, ham payvandlash tezligini boshqaradi. Payvandlash chuqurligi nur kuchi zichligiga bevosita bog'liq va tushuvchi nur kuchi va nur fokus nuqtasining funksiyasidir. Umuman olganda, ma'lum diametrli lazer nuri uchun penetratsiya chuqurligi nur kuchining oshishi bilan ortadi.
2. Fokal nuqta
Nur nuqtasining o'lchami lazerli payvandlashda eng muhim o'zgaruvchilardan biridir, chunki u quvvat zichligini belgilaydi. Ammo uni o'lchash yuqori quvvatli lazerlar uchun qiyin, garchi ko'plab bilvosita o'lchash usullari mavjud bo'lsa-da.
Nur fokusning difraksiya chegarasi nuqta o'lchamini difraksiya nazariyasiga ko'ra hisoblash mumkin, ammo haqiqiy nuqta o'lchami yomon fokusli aks ettirish mavjudligi sababli hisoblangan qiymatdan kattaroqdir. Eng oddiy o'lchash usuli izo-harorat profil usuli bo'lib, u qalin qog'oz kuyib, polipropilen plastinka orqali o'tgandan keyin fokus nuqtasining diametrini va teshilishini o'lchaydi. Ushbu usul o'lchash amaliyoti orqali lazer quvvati o'lchamini va nur ta'sir qilish vaqtini o'zlashtiradi.
3. Himoya gazi
Lazerli payvandlash jarayonida ko'pincha erigan hovuzni himoya qilish uchun himoya gazlari (geliy, argon, azot) ishlatiladi, bu esa payvandlash jarayonida ish qismini oksidlanishining oldini oladi. Himoya gazidan foydalanishning ikkinchi sababi fokuslovchi linzani metall bug'lari bilan ifloslanishdan va suyuqlik tomchilari bilan sachrashdan himoya qilishdir. Ayniqsa, yuqori quvvatli lazerli payvandlashda ejekta juda kuchli bo'lib qoladi, linzani himoya qilish kerak. Himoya gazining uchinchi ta'siri shundaki, u yuqori quvvatli lazerli payvandlash natijasida hosil bo'lgan plazma himoyasini tarqatishda juda samarali. Metall bug'i lazer nurini yutadi va plazma bulutiga ionlanadi. Metall bug'i atrofidagi himoya gazi ham issiqlik tufayli ionlanadi. Agar plazma juda ko'p bo'lsa, lazer nuri qandaydir tarzda plazma tomonidan iste'mol qilinadi. Ikkinchi energiya sifatida plazma ishchi yuzada mavjud bo'lib, bu payvandlash chuqurligini sayozroq va payvandlash hovuzi yuzasini kengroq qiladi.
To'g'ri himoya gazini qanday tanlash mumkin?
4. Yutish tezligi
Materialning lazer bilan yutilishi materialning ba'zi muhim xususiyatlariga, masalan, yutilish tezligi, aks ettirish qobiliyati, issiqlik o'tkazuvchanligi, erish harorati va bug'lanish haroratiga bog'liq. Barcha omillar orasida eng muhimi yutilish tezligidir.
Lazer nuriga materialning yutilish tezligiga ikkita omil ta'sir qiladi. Birinchisi, materialning qarshilik koeffitsienti. Materialning yutilish tezligi qarshilik koeffitsientining kvadrat ildiziga mutanosib ekanligi va qarshilik koeffitsienti haroratga qarab o'zgarishi aniqlandi. Ikkinchidan, materialning sirt holati (yoki pardozi) nurning yutilish tezligiga muhim ta'sir ko'rsatadi, bu esa payvandlash effektiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
5. Payvandlash tezligi
Payvandlash tezligi kirish chuqurligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Tezlikni oshirish kirish chuqurligini sayozlashtiradi, lekin juda past bo'lsa, materiallarning haddan tashqari erishiga va ish qismini payvandlashga olib keladi. Shuning uchun, ma'lum bir material uchun ma'lum lazer kuchi va ma'lum bir qalinlikdagi mos payvandlash tezligi diapazoni mavjud va maksimal kirish chuqurligini mos tezlik qiymatida olish mumkin.
6. Fokus linzasining fokus uzunligi
Payvandlash tabancasining boshiga odatda fokus linzasi o'rnatiladi, odatda 63 ~ 254 mm (diametri 2,5 "~ 10") fokus uzunligi tanlanadi. Fokus nuqtasining o'lchami fokus uzunligiga mutanosib, fokus uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, nuqta shuncha kichik bo'ladi. Biroq, fokus uzunligining uzunligi fokus chuqurligiga ham ta'sir qiladi, ya'ni fokus chuqurligi fokus uzunligi bilan sinxron ravishda oshadi, shuning uchun qisqa fokus uzunligi quvvat zichligini oshirishi mumkin, ammo fokus chuqurligi kichik bo'lgani uchun linza va ish qismi orasidagi masofa aniq saqlanishi kerak va penetratsiya chuqurligi katta emas. Payvandlash paytida chayqalishlar va lazer rejimining ta'siri tufayli haqiqiy payvandlashda ishlatiladigan eng qisqa fokus chuqurligi asosan 126 mm (diametri 5"). Chok katta bo'lganda yoki nuqta hajmini oshirish orqali payvandlashni oshirish kerak bo'lganda fokus uzunligi 254 mm (diametri 10") bo'lgan linza tanlanishi mumkin. Bu holda, chuqur penetratsiya teshigi effektiga erishish uchun yuqori lazer chiqish quvvati (quvvat zichligi) talab qilinadi.
Qo'lda ishlaydigan lazerli payvandlash mashinasining narxi va konfiguratsiyasi haqida ko'proq savollar
Nashr vaqti: 2022-yil 27-sentabr