Weldio lasergellir ei gyflawni gan ddefnyddio trawstiau laser parhaus neu pwls. Mae egwyddorionweldio lasergellir ei rannu'n weldio dargludiad gwres a weldio treiddiad dwfn laser. Pan fo'r dwysedd pŵer yn llai na 104 ~ 105 W / cm2, weldio dargludiad gwres ydyw. Ar yr adeg hon, mae'r dyfnder treiddiad yn fas ac mae'r cyflymder weldio yn araf; pan fo'r dwysedd pŵer yn fwy na 105 ~ 107 W / cm2, mae'r wyneb metel yn geugrwm i "dyllau" oherwydd gwres, gan ffurfio weldio treiddiad dwfn, sydd â nodweddion cyflymder weldio cyflym a chymhareb agwedd fawr. Egwyddor dargludiad thermolweldio laseryw: mae ymbelydredd laser yn gwresogi'r wyneb i'w brosesu, ac mae'r gwres arwyneb yn tryledu i'r tu mewn trwy ddargludiad thermol. Trwy reoli paramedrau laser fel lled pwls laser, egni, pŵer brig, ac amlder ailadrodd, mae'r darn gwaith yn cael ei doddi i ffurfio pwll tawdd penodol.
Yn gyffredinol, mae weldio treiddiad dwfn laser yn defnyddio trawst laser parhaus i gwblhau'r cysylltiad deunyddiau. Mae ei broses ffisegol metelegol yn debyg iawn i broses weldio trawst electron, hynny yw, cwblheir y mecanwaith trosi ynni trwy strwythur "twll allwedd".
O dan arbelydru laser â dwysedd pŵer digon uchel, mae'r deunydd yn anweddu ac mae tyllau bach yn cael eu ffurfio. Mae'r twll bach hwn wedi'i lenwi ag anwedd fel corff du, gan amsugno bron holl egni'r pelydryn digwyddiad. Mae'r tymheredd ecwilibriwm yn y twll yn cyrraedd tua 2500°C. Mae'r gwres yn cael ei drosglwyddo o wal allanol y twll tymheredd uchel, gan achosi i'r metel o amgylch y twll doddi. Mae'r twll bach wedi'i lenwi â stêm tymheredd uchel a gynhyrchir gan anweddiad parhaus y deunydd wal o dan arbelydru'r trawst. Mae waliau'r twll bach wedi'u hamgylchynu gan fetel tawdd, ac mae'r metel hylif wedi'i amgylchynu gan ddeunyddiau solet (yn y rhan fwyaf o brosesau weldio confensiynol a weldio dargludiad laser, mae'r egni yn gyntaf Wedi'i adneuo ar wyneb y darn gwaith ac yna'n cael ei gludo i'r tu mewn trwy drosglwyddo ). Mae'r llif hylif y tu allan i wal y twll a thensiwn wyneb yr haen wal yn cyd-fynd â'r pwysau stêm a gynhyrchir yn barhaus yn y ceudod twll ac yn cynnal cydbwysedd deinamig. Mae'r trawst golau yn mynd i mewn i'r twll bach yn barhaus, ac mae'r deunydd y tu allan i'r twll bach yn llifo'n barhaus. Wrth i'r trawst golau symud, mae'r twll bach bob amser mewn cyflwr llif sefydlog.
Hynny yw, mae'r twll bach a'r metel tawdd o amgylch wal y twll yn symud ymlaen gyda chyflymder ymlaen y trawst peilot. Mae'r metel tawdd yn llenwi'r bwlch sy'n weddill ar ôl tynnu'r twll bach ac yn cyddwyso yn unol â hynny, ac mae'r weldiad yn cael ei ffurfio. Mae hyn i gyd yn digwydd mor gyflym fel y gall cyflymder weldio gyrraedd sawl metr y funud yn hawdd.
Ar ôl deall y cysyniadau sylfaenol o ddwysedd pŵer, weldio dargludedd thermol, a weldio treiddiad dwfn, byddwn nesaf yn cynnal dadansoddiad cymharol o ddwysedd pŵer a chyfnodau metallograffig gwahanol diamedrau craidd.
Cymharu arbrofion weldio yn seiliedig ar ddiamedrau craidd laser cyffredin ar y farchnad:
Dwysedd pŵer lleoliad canolbwynt laserau â diamedrau craidd gwahanol
O safbwynt dwysedd pŵer, o dan yr un pŵer, y lleiaf yw'r diamedr craidd, yr uchaf yw disgleirdeb y laser a'r mwyaf dwys yw'r egni. Os cymharir y laser â chyllell finiog, y lleiaf yw'r diamedr craidd, y mwyaf craff yw'r laser. Mae dwysedd pŵer y laser diamedr craidd 14wm yn fwy na 50 gwaith yn fwy na'r laser diamedr craidd 100wm, ac mae'r gallu prosesu yn gryfach. Ar yr un pryd, dim ond dwysedd cyfartalog syml yw'r dwysedd pŵer a gyfrifir yma. Mae'r dosbarthiad ynni gwirioneddol yn ddosbarthiad Gaussian bras, a bydd yr ynni canolog sawl gwaith y dwysedd pŵer cyfartalog.
Diagram sgematig o ddosbarthiad ynni laser gyda diamedrau craidd gwahanol
Lliw y diagram dosbarthu ynni yw'r dosbarthiad egni. Po goch yw'r lliw, yr uchaf yw'r egni. Yr egni coch yw'r man lle mae'r egni wedi'i grynhoi. Trwy ddosbarthiad ynni laser trawstiau laser â diamedrau craidd gwahanol, gellir gweld nad yw blaen y trawst laser yn sydyn a bod y trawst laser yn sydyn. Y lleiaf, y mwyaf cryno yw'r egni ar un pwynt, y craffaf ydyw a'r cryfaf yw ei allu treiddgar.
Cymharu effeithiau weldio laserau â diamedrau craidd gwahanol
Cymharu laserau â diamedrau craidd gwahanol:
(1) Mae'r arbrawf yn defnyddio cyflymder o 150mm/s, weldio safle ffocws, ac mae'r deunydd yn 1 gyfres alwminiwm, 2mm o drwch;
(2) Po fwyaf yw'r diamedr craidd, y mwyaf yw'r lled toddi, y mwyaf yw'r parth yr effeithir arno gan wres, a'r lleiaf yw dwysedd pŵer yr uned. Pan fydd y diamedr craidd yn fwy na 200wm, nid yw'n hawdd cyflawni dyfnder treiddiad ar aloion adweithiol uchel fel alwminiwm a chopr, a dim ond gyda phŵer uchel y gellir cyflawni weldio treiddiad dwfn uwch;
(3) Mae gan laserau craidd bach ddwysedd pŵer uchel a gallant ddyrnu tyllau clo yn gyflym ar wyneb deunyddiau gyda pharthau ynni uchel a gwres bach. Fodd bynnag, ar yr un pryd, mae wyneb y weldiad yn arw, ac mae'r tebygolrwydd cwymp twll clo yn uchel yn ystod weldio cyflymder isel, ac mae'r twll clo ar gau yn ystod y cylch weldio. Mae'r cylchred yn hir, ac mae diffygion fel diffygion a mandyllau yn dueddol o ddigwydd. Mae'n addas ar gyfer prosesu cyflym neu brosesu gyda thaflwybr siglen;
(4) Mae gan laserau diamedr craidd mawr smotiau golau mwy a mwy o egni gwasgaredig, gan eu gwneud yn fwy addas ar gyfer ail-doddi arwyneb laser, cladin, anelio a phrosesau eraill.
Amser postio: Hydref-06-2023
