Ласерски заваривање Главни параметри процеса

1) ласерска снага. Постоји праг ласерске густине у ласерском заваривању, испод које је дубина тољена плитка, а након што се ова вредност достигне или премаше, дубина торта значајно расте. Тек када ласерска густина снаге на обрачуну прелази праг (зависи од материјала), генерише се плазма, која означава стабилизацију дубоког фузијског заваривања. Ако је ласерска снага испод овог прага, радни комад само подвргава се топљу површине, тј. Заваривање у стабилном врсти преноса топлоте. Када је густина ласерских снага у близини критичног стања мале рупе за заваривање и заваривање и проводљивог заваривања и постају нестабилни процеси заваривања, што резултира великим флуктуацијама у дубини талине. У ласерском дубоком фузију заваривања, ласерска снага контролише и дубину продирања и брзину заваривања, као што је приказано на слици 1. Дубина заваривања је директно повезана са густином снаге снопа снопа и функција је фокусне спојеве снопове и снопове зрака. Генерално, за одређени пречник ласерског снопа, дубина толта расте како се повећава снага снопа.

2) Фокално место зрачења. Величина места снопа једна је од најважнијих променљивих у ласерском заваривању, јер одређује густину снаге. Међутим, његово мерење је изазов за ласере велике снаге, мада су већ доступне многе технике индиректних мерења.

Лимит лимит лимит лимит лимита фокусне дифракције са светлошћу теорије светлости, али је стварно место веће од израчуната вредности због присуства аберације фокусирања сочива. Најједноставнија метода реалног мерења је изотермни метод профила, који је да мери жариште и просични пречник перфорације након паљења и продирање полипропиленских плоча са дебелим папиром. Ова метода треба мерити праксом, савладавање величине ласерске моћи и време акције снопа.

3) Вредност апсорпције материјала. Апсорпција ласерског материјала зависи од важних својстава материјала, као што су брзина апсорпције, рефлексије, топлотне проводљивости, температуре топљења, температуре испаравања итд. Најважнија је стопа апсорпције.

Фактори који утичу на брзину апсорпције материјала на ласерски сноп укључују два аспекта: прво, отпорност материјала. Након мерења брзине апсорпције полиране површине материјала, утврђује се да је стопа апсорпције материјала пропорционална квадратном корену коефицијента отпорности, што заузврат варира са температуром; Друго, површинско стање (или завршетак) материјала има важнији ефекат на брзину апсорпције снопа, тако да има значајан утицај на ефекат заваривања.

КО2 Ласерска таласна таласа је обично 10,6 μм, керамика, стакла, гума, пластична и други не-метали на собној температури на собној температури је врло висок, док су метални материјали на собној температури на његовом апсорпцији, све док се материјал некада растопи или чак испали, његова се апсорпција нагло повећала. Употреба површинског премаза или површинске производе оксидне филмске методе за побољшање апсорпције материјала на снопу је веома ефикасна.

4) Брзина заваривања. Брзина заваривања има велики утицај на дубину топљења, повећати брзину ће направити дубину растопљеног плитког, али брзина је прениска и довешће до прекомерног топљења материјала, прорачун радног места. Стога је одређена ласерска моћ и одређена дебљина одређеног материјала погодна спектра брзине заваривања и у којој се одговарајућа вредност брзине може добити када максимална дубина топљења. Слика 2 даје однос између брзине заваривања и дубине растовања од 1018 челика.

5) заштитни гас. Процес ласерског заваривања често користи инертни гас за заштиту базена толта, када се неки материјали заваре без обзира на површински оксидацију, већ и за већину апликација често се користе хелијум, аргонски, азотни и други гасови за заштиту, тако да је радни комад оксидације током процеса заваривања.

Хелијум није лако јонизована (енергија јонизације је висока), омогућавајући ласеру да прође кроз енергију и енергију снопа да досегне површину некривљеног радног дела несметаног. То је најефикаснија заштитни гас који се користи у ласерском заваривању, али је скупље.

АРГОН је јефтинији и густији, па штити боље. Међутим, подложно је јонизацији металне плазме високе температуре, што резултира оклопом дијелом снопа до радног комада, смањујући ефикасну ласерску снагу за заваривање и такође умањен у брзини заваривања и дубине топљења. Површина завареног дела је глађа са заштитом аргона него са заштитом хелијума.

Азот је најјефтинији заштитни гас, али није погодан за неке врсте заваривања од нехрђајућег челика, углавном због металуршких проблема, као што је апсорпција, што понекад производи порозност у зони крила.

Друга улога употребе заштитног гаса је заштита сочива фокусирања од контаминације металних паре и пуцњаве течностипљених липки. Ово је посебно потребно у ласерском заваривању високог снагу, где ЕЈЕЦТА постаје веома моћна.

Трећа функција заштитног гаса је да је ефикасно у растуравању заштите у плазми произведеном ласерским заваривањем високог снагу. Метална пара апсорбује ласерски сноп и јонизује у облак плазме, а заштитни гас око металне паре такође је јонизован топлотом. Ако је присутна превише плазме, ласерски сноп их у одређеној мери троши у плазми. Присуство плазме као друге енергије на радној површини чини дубину топљења плитке и површине базена заваривања шире. Стопа електронског комплекса повећана је повећањем броја електронике и неутралних судара од три тела да би се смањила густина електрона у плазми. Лакши неутрални атом, што је већа фреквенција судара, то је већа цена једињења; С друге стране, само висока јонизациона енергија заштитног гаса, како не би повећала густину електрона због јонизације самог гаса.

Као што се може видети са стола, величина облака у плазми варира са употребљеним гасом, а хелијум је најмањи, а затим азот и највећи када се користи аргон. Што је већа величина плазме, плитка дубина топљења. Разлог за ову разлику прво је због различитих степена јонизације молекула гаса и такође због разлике у дифузији металне паре узроковане различитим густином заштитних гасова.

Хелијум је најмање јонизован и најмање густ, а брзо се одбацује апарат за изградњу метала од растопљеног метала. Стога употреба хелијума као заштитног гаса може максимизирати сузбијање плазме, чиме се повећава дубина топљења и побољшање брзине заваривања; Није лако изазвати порозност због светлосне тежине и способности да побегне. Наравно, од наших стварних резултата заваривања, ефекат заштите са аргонским гасом није лош.

Облак у плазми на дубини топљења у ниској зони брзине заваривања је најочитија. Када се брзина заваривања повећа, њен утицај ће бити ослабљен.

Заштитни гас се избацује кроз отварање млазнице на одређеном притиску да би се достигло површину радног комада. Хидродинамички облик млазнице и величине пречника утичнице су веома важни. Мора да је довољно велика да вози распршени заштитни гас да покрива површину заваривања, али да би се ефективно заштитио сочива и спречило контаминацију металне паре или оштећења метала Спрттер на сочивима, величина млазнице треба да буде ограничена и величина млазнице. Проток би такође требало да се контролише, иначе ламинарни проток заштитног гаса постаје бурна и атмосфера постаје укључена у растопљени базен, на крају формирајући порозност.

Да би се побољшала ефекат заштите, а такође је доступно додатни бочни начин пухања, односно млазницама мањег пречника, то ће бити заштитни гас на одређени угао директно у рупу дубоко растопљеног заваривања. Заштитни гас не само да потискује облак плазме на површини радног дела, већ и утиче на плазму у рупу и формирање мале рупе, додатно повећање дубине фузије и добијање дубљег и ширег шава заваривања него је пожељно. Међутим, ова метода је потребна прецизна контрола величине и смера тока и смера, у супротном је лако произвести турбуленцију и оштетити базен растопљења, што је резултирало процесом заваривања тешко је стабилизовати.

6) Фокусна дужина сочива. Заваривање се обично користи за фокусирање начина на који ласерска конвергенција, општи избор од 63 ~ 254 мм (2,5 '~ 10 ') фокусна дужина сочива. Проиусирана величина места пропорционална је жаришној дужини, краћим фокусној дужини, мањим тачкама. Али жаришна дужина такође утиче на жаришту, то јест, фокусна дубина се истовремено повећава са жаришном дужином, тако да кратка жаришна дужина може побољшати густину снаге, али због мале жаришне дубине, удаљеност између сочива и радног дела мора се тачно одржавати, а дубина топљења није велика. Због утицаја прскања произведеног током процеса заваривања и ласерског режима, стварно заваривање најкраћим дубином фокуса 126 мм (5 '). Када је шав велики или се може изабрати ширењем, може се одабрати објектив са фокусном дужином од 254 мм (10 '. Ефекат мале рупе.

Када ласерска снага пређе 2кВ, посебно за ласерску греду 10,6 ум, због употребе посебних оптичких материјала како би се избјегао оптички систем, како би се избегли ризик од оптичког оштећења на сочивима фокусирања, често одабире методу фокусирања од рефлексије, углавном користећи метод фокусирања од рефлексије, који често изаберете методу фокусирања од рефлексије. Због ефикасног хлађења, често се препоручује за фокусирање ласерског снопа велике снаге.

7) Позиција жаришне тачке. Заваривање, како би се одржала довољна густина снаге, положај жаришта је критичан. Промјене у положају фокусне тачке у односу на површину радног комада директно утичу на ширину и дубину заваривања. Слика 3 приказује ефекат положаја жаришта на дубини топљења и ширине шава од 1018 челика. У већини ласерских апликација заваривања, фокусна тачка је обично постављена приближно 1/4 жељене дубине топљења испод површине радног комада.

8) Положај ласерског снопа. Када ласерски заваривање различитог материјала, положај ласерског снопа контролише коначни квалитет заваривања, посебно у случају лопти су осетљивији на то него спојеве у кругу. На пример, када су очврснули челични зупчаници заварени у благе челичне бубњеве, правилна контрола положаја ласерског снопа олакшаће производњу заваривања са претежно ниском компонентом угљеника, која има бољу отпорност на пуцање. У неким апликацијама, геометрија радног дела за заваривање захтева да се ласерски сноп одбије под углом. Када је угао за одбијање између оси снопа и заједничка равнина у року од 100 степени, апсорпција ласерске енергије у радном комаду неће утицати.

9) Заваривање почетка и крајња тачка ласерског постепеног пораста, постепена контрола паљења. Ласерски заваривање дубоког фузије, без обзира на дубину заваре, феномен малих рупа увек постоји. Када се процес заваривања прекине, а прекидач напајања је искључен, кратер ће се појавити на крају заваривања. Поред тога, када ласерски слој заваривања покрива оригинални заваривање, постојат ће превелика апсорпција ласерског снопа, што резултира прегревањем или порозности заваривања.

Да би се спречило горе наведене појаве, поени за покретање и заустављање снаге се могу програмирати тако да време покретања и заустављања постају подесиви, тј. Покретна енергија електронски се повећава са нуле до постављене вредности електричне енергије у кратком временском периоду и на крају је моћ постепено смањена са постављене снаге у нулту.