جوشکاری لیزر را می توان توسط ژنراتور لیزر مداوم یا پالس تحقق بخشید. اصل جوشکاری لیزر را می توان به جوشکاری هدایت گرما و جوشکاری عمیق لیزر تقسیم کرد. چگالی قدرت کمتر از 105 ~ 105 W/cm2 جوشکاری هدایت گرما است ، در این زمان عمق ذوب و سرعت جوش کند است. هنگامی که چگالی قدرت از 105 107 W/cm2 بیشتر باشد ، سطح فلز تحت عمل گرما به "سوراخ های کلیدی" مقعر می شود و جوشکاری فیوژن عمیق را تشکیل می دهد ، که ویژگی های سرعت جوش سریع و نسبت عمق گسترده را دارد.
امروز ، ما عمدتاً دانش عوامل اصلی تأثیرگذاری بر کیفیت جوشکاری عمیق لیزر را پوشش خواهیم داد
1. قدرت لیزر
در جوشکاری فیوژن عمیق لیزر ، قدرت لیزر هم عمق نفوذ و هم سرعت جوش را کنترل می کند. عمق جوش به طور مستقیم با چگالی قدرت پرتو ارتباط دارد و تابعی از قدرت پرتو حادثه و نقطه کانونی پرتو است. به طور کلی ، برای پرتو لیزر قطر مشخص ، با افزایش قدرت پرتو ، عمق نفوذ افزایش می یابد.
2. نقطه کانونی
اندازه نقطه پرتو یکی از مهمترین متغیرها در جوشکاری لیزر است زیرا چگالی قدرت را تعیین می کند. اما اندازه گیری آن یک چالش برای لیزرهای با قدرت بالا است ، اگرچه بسیاری از تکنیک های اندازه گیری غیرمستقیم در دسترس است.
اندازه نقطه حد پراش از تمرکز پرتو را می توان با توجه به تئوری پراش محاسبه کرد ، اما اندازه نقطه واقعی به دلیل وجود بازتاب کانونی ضعیف از مقدار محاسبه شده بزرگتر است. ساده ترین روش اندازه گیری روش مشخصات دمای iso است که قطر نقطه کانونی و سوراخ شدن پس از سوزاندن کاغذ ضخیم و نفوذ از طریق صفحه پلی پروپیلن اندازه گیری می شود. این روش از طریق تمرین اندازه گیری ، اندازه قدرت لیزر و زمان عمل پرتو را استاد می کند.
3 گاز محافظ
فرآیند جوشکاری لیزر اغلب از گازهای محافظ (هلیوم ، آرگون ، نیتروژن) برای محافظت از استخر مذاب استفاده می کند و از اکسیداسیون در فرآیند جوش جلوگیری می کند. دلیل دوم استفاده از گاز محافظ ، محافظت از لنزهای متمرکز در برابر آلودگی توسط بخارات فلزی و لکه دار شدن توسط قطرات مایع است. به خصوص در جوشکاری لیزر با قدرت بالا ، اژکتا بسیار قدرتمند می شود ، برای محافظت از لنزها لازم است. تأثیر سوم گاز محافظ این است که در پراکندگی محافظ پلاسما تولید شده توسط جوشکاری لیزر با قدرت بسیار مؤثر است. بخار فلزی پرتو لیزر را جذب می کند و به یک ابر پلاسما می رسد. گاز محافظ در اطراف بخار فلزی نیز به دلیل گرما یون می شود. اگر پلاسما بیش از حد وجود داشته باشد ، پرتو لیزر به نوعی توسط پلاسما مصرف می شود. به عنوان انرژی دوم ، پلاسما روی سطح کار وجود دارد ، که باعث می شود عمق جوش کم عمق تر و سطح استخر جوش گسترده تر شود.
چگونه گاز محافظ مناسب را انتخاب کنیم؟
4. میزان جذب
جذب لیزر مواد به برخی از خصوصیات مهم مواد مانند میزان جذب ، بازتاب ، هدایت حرارتی ، دمای ذوب و دمای تبخیر بستگی دارد. از بین همه عوامل ، مهمترین میزان جذب است.
دو عامل بر میزان جذب مواد به پرتو لیزر تأثیر می گذارد. اولین ضریب مقاومت مواد است. مشخص شده است که میزان جذب مواد متناسب با ریشه مربع ضریب مقاومت است و ضریب مقاومت با دما متفاوت است. ثانیا ، وضعیت سطح (یا پایان) ماده تأثیر مهمی در میزان جذب پرتو دارد که تأثیر قابل توجهی در اثر جوشکاری دارد.
5. سرعت جوشکاری
سرعت جوش تأثیر زیادی در عمق نفوذ دارد. افزایش سرعت عمق نفوذ را کم عمق تر می کند ، اما خیلی کم منجر به ذوب بیش از حد مواد و جوشکاری قطعه کار می شود. بنابراین ، یک محدوده سرعت جوشکاری مناسب برای یک ماده خاص با قدرت لیزر خاص و ضخامت مشخص وجود دارد و حداکثر عمق نفوذ را می توان با مقدار سرعت مربوطه بدست آورد.
6. فاصله کانونی لنز فوکوس
یک لنز فوکوس معمولاً در سر اسلحه جوشکاری نصب می شود ، به طور کلی ، فاصله کانونی 63 ~ 254 میلی متر (قطر 2.5 "~ 10") انتخاب می شود. اندازه نقطه تمرکز متناسب با فاصله کانونی ، هرچه فاصله کانونی کوتاه تر باشد ، نقطه کوچکتر است. با این حال ، طول فاصله کانونی نیز بر عمق تمرکز تأثیر می گذارد ، یعنی عمق تمرکز به طور همزمان با فاصله کانونی افزایش می یابد ، بنابراین فاصله کانونی کوتاه می تواند چگالی قدرت را بهبود بخشد ، اما از آنجا که عمق تمرکز کوچک است ، فاصله بین لنز و قطعه کار باید به طور دقیق حفظ شود و عمق نفوذ زیاد نیست. با توجه به تأثیر چلپ چلوپ و حالت لیزر در هنگام جوشکاری ، کوتاهترین عمق کانونی مورد استفاده در جوشکاری واقعی بیشتر 126 میلی متر است (قطر 5 ") یا با افزایش اندازه نقطه ، جوش باید افزایش یابد. در این حالت ، برای دستیابی به اثر سوراخ نفوذ عمیق ، قدرت خروجی لیزر بالاتر (چگالی قدرت) لازم است.
سوالات بیشتر در مورد قیمت دستگاه جوشکاری لیزر دستی و پیکربندی
زمان پست: سپتامبر -27-2022