Лазерная зварка можа ажыццяўляцца бесперапынным або імпульсным лазерным генератарам. Прынцып лазернай зваркі можна падзяліць на зварку цеплаправоднасцю і лазерную зварку глыбокім плаўленнем. Шчыльнасць магутнасці менш за 104~105 Вт/см2 - гэта зварка цеплаправоднасцю, у гэты час глыбіня плаўлення і хуткасць зваркі павольныя; Калі шчыльнасць магутнасці большая за 105~107 Вт/см2, металічная паверхня ўвагнутая ў «замочныя свідравіны» пад дзеяннем цяпла, утвараючы зварку глыбокім плаўленнем, якая мае характарыстыкі высокай хуткасці зваркі і вялікага суадносін глыбіні да шырыні.
Сёння мы ў асноўным разгледзім веданне асноўных фактараў, якія ўплываюць на якасць лазернай зваркі глыбокім плаўленнем
1. Магутнасць лазера
Пры лазернай зварцы глыбокім плаўленнем магутнасць лазера кантралюе як глыбіню пранікнення, так і хуткасць зваркі. Глыбіня зварнога шва непасрэдна звязана з шчыльнасцю магутнасці прамяня і з'яўляецца функцыяй магутнасці падаючага прамяня і факальнай плямы прамяня. Наогул кажучы, для лазернага прамяня пэўнага дыяметра глыбіня пранікнення павялічваецца з павелічэннем магутнасці прамяня.
2. Фокусная пляма
Памер плямы прамяня з'яўляецца адной з найбольш важных зменных у лазернай зварцы, таму што ён вызначае шчыльнасць магутнасці. Але яго вымярэнне з'яўляецца складанай задачай для лазераў высокай магутнасці, хоць існуе мноства метадаў ускосных вымярэнняў.
Гранічны памер плямы дыфракцыі ў фокусе прамяня можа быць разлічаны ў адпаведнасці з тэорыяй дыфракцыі, але фактычны памер плямы большы за разлічанае значэнне з-за існавання дрэннага факальнага адлюстравання. Самы просты метад вымярэння - гэта метад ізатэмпературнага профілю, які вымярае дыяметр факальнай плямы і перфарацыі пасля таго, як шчыльная папера спальваецца і пранікае праз поліпрапіленавую пласціну. Гэты метад праз практыку вымярэння, асвойвае памер магутнасці лазера і час дзеяння прамяня.
3. Ахоўны газ
У працэсе лазернай зваркі часта выкарыстоўваюцца ахоўныя газы (гелій, аргон, азот) для абароны расплаўленай ванны, прадухіляючы нарыхтоўку ад акіслення ў працэсе зваркі. Другая прычына выкарыстання ахоўнага газу - гэта абарона факусіруючай лінзы ад забруджвання парамі металу і распылення кроплямі вадкасці. Асабліва пры лазернай зварцы высокай магутнасці выкід становіцца вельмі моцным, неабходна абараніць лінзу. Трэці эфект ахоўнага газу заключаецца ў тым, што ён вельмі эфектыўна рассейвае плазменнае экранаванне, якое ствараецца пры лазернай зварцы высокай магутнасці. Пары металу паглынаюць лазерны прамень і іянізуюць у плазменнае воблака. Ахоўны газ вакол пароў металу таксама іянізуецца з-за цяпла. Калі плазмы занадта шмат, лазерны прамень нейкім чынам паглынаецца плазмай. У якасці другой энергіі на працоўнай паверхні існуе плазма, што робіць глыбіню зварнога шва меншай, а паверхню зварачнай ванны шырэйшай.
Як правільна выбраць ахоўны газ?
4. Хуткасць паглынання
Лазернае паглынанне матэрыялу залежыць ад некаторых важных уласцівасцей матэрыялу, такіх як хуткасць паглынання, адбівальная здольнасць, цеплаправоднасць, тэмпература плаўлення і тэмпература выпарэння. Сярод усіх фактараў найбольш важным з'яўляецца хуткасць паглынання.
На хуткасць паглынання матэрыялам лазернага прамяня ўплываюць два фактары. Першы - гэта каэфіцыент супраціву матэрыялу. Устаноўлена, што хуткасць паглынання матэрыялу прапарцыйная кораню квадратнаму з каэфіцыента супраціву, а каэфіцыент супраціву змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы. Па-другое, стан паверхні (або аздаблення) матэрыялу аказвае важны ўплыў на хуткасць паглынання прамяня, што аказвае істотны ўплыў на эфект зваркі.
5. Хуткасць зваркі
Вялікі ўплыў на глыбіню праплавлення аказвае хуткасць зваркі. Павелічэнне хуткасці зробіць глыбіню праваркі меншай, але занадта нізкая прывядзе да празмернага расплаўлення матэрыялаў і зварвання нарыхтоўкі. Такім чынам, існуе адпаведны дыяпазон хуткасцей зваркі для канкрэтнага матэрыялу з пэўнай магутнасцю лазера і пэўнай таўшчынёй, і максімальная глыбіня правару можа быць атрымана пры адпаведным значэнні хуткасці.
6. Фокусная адлегласць фокуснай лінзы
Фокусная лінза звычайна ўсталёўваецца ў галоўку зварачнага пісталета, як правіла, выбіраецца фокусная адлегласць 63~254 мм (дыяметр 2,5 "~10"). Памер плямы факусіроўкі прапарцыйны фокуснай адлегласці, чым карацей фокусная адлегласць, тым менш пляма. Аднак даўжыня фокуснай адлегласці таксама ўплывае на глыбіню фокусу, гэта значыць глыбіня фокусу павялічваецца сінхронна з фокуснай адлегласцю, таму кароткая фокусная адлегласць можа палепшыць шчыльнасць магутнасці, але паколькі глыбіня фокусу невялікая, адлегласць паміж лінзай і нарыхтоўкай павінна быць дакладна захавана, а глыбіня пранікнення не вялікая. З-за ўплыву пырскаў і рэжыму лазера падчас зваркі, самая кароткая глыбіня фокусу, якая выкарыстоўваецца ў фактычнай зварцы, у асноўным складае 126 мм (дыяметр 5 "). Аб'ектыў з фокуснай адлегласцю 254 мм (дыяметр 10 ") можна выбраць, калі шво вялікі або зварны шво трэба павялічыць, павялічыўшы памер плямы. У гэтым выпадку для дасягнення эфекту глыбокага пранікнення патрабуецца больш высокая выходная магутнасць лазера (шчыльная магутнасць).
Яшчэ пытанні аб кошце і камплектацыі ручнога лазернага зварачнага апарата
Час публікацыі: 27 верасня 2022 г