Le soudage au laser peut être réalisé par le générateur laser continu ou pulsé. Le principe du soudage au laser peut être divisé en soudage de conduction thermique et soudage de fusion profonde au laser. La densité de puissance inférieure à 104 ~ 105 W / CM2 est le soudage de la conduction thermique, à ce moment, la profondeur de la fusion et la vitesse de soudage est lente; Lorsque la densité de puissance est supérieure à 105 ~ 107 W / CM2, la surface métallique est concave en "trous de clés" sous l'action de la chaleur, formant un soudage de fusion profond, qui a les caractéristiques de la vitesse de soudage rapide et du grand rapport de largeur de profondeur.
Aujourd'hui, nous couvrirons principalement les connaissances des principaux facteurs qui affectent la qualité du soudage de fusion profonde au laser
1. Power laser
Dans le soudage de fusion profonde au laser, la puissance laser contrôle à la fois la profondeur de pénétration et la vitesse de soudage. La profondeur de soudure est directement liée à la densité de puissance du faisceau et est fonction de la puissance du faisceau incident et du point focal du faisceau. D'une manière générale, pour un certain faisceau laser de diamètre, la profondeur de pénétration augmente avec l'augmentation de la puissance du faisceau.
2. Spot focal
La taille de la tache du faisceau est l'une des variables les plus importantes du soudage au laser car elle détermine la densité de puissance. Mais la mesure est un défi pour les lasers de haute puissance, bien qu'il existe de nombreuses techniques de mesure indirectes disponibles.
La taille du point de la limite de diffraction de la mise au point du faisceau peut être calculée en fonction de la théorie de la diffraction, mais la taille réelle de la tache est plus grande que la valeur calculée en raison de l'existence d'une mauvaise réflexion focale. La méthode de mesure la plus simple est la méthode de profil ISO-température, qui mesure le diamètre de la tache focale et de la perforation après que le papier épais est brûlé et pénétré à travers la plaque de polypropylène. Cette méthode à travers la pratique de mesure, maîtrise la taille du laser et le temps d'action du faisceau.
3. Gas protecteur
Le processus de soudage au laser utilise souvent des gaz protecteurs (hélium, argon, azote) pour protéger le pool fondu, empêchant la pièce de l'oxydation dans le processus de soudage. La deuxième raison de l'utilisation du gaz protecteur est de protéger la lentille de mise au point de la contamination par des vapeurs métalliques et de pulvériser par des gouttelettes liquides. Surtout dans le soudage laser haute puissance, l'éjecta devient très puissant, il est nécessaire de protéger l'objectif. Le troisième effet du gaz protecteur est qu'il est très efficace pour disperser le blindage du plasma produit par le soudage au laser haute puissance. La vapeur métallique absorbe le faisceau laser et ionise dans un nuage de plasma. Le gaz protecteur autour de la vapeur métallique ionise également en raison de la chaleur. S'il y a trop de plasma, le faisceau laser est en quelque sorte consommé par le plasma. En tant que deuxième énergie, le plasma existe sur la surface de travail, ce qui rend la profondeur de soudure moins profonde et la surface de la piscine de soudure plus large.
Comment choisir un gaz de blindage approprié?
4. Taux d'absorption
L'absorption laser du matériau dépend de certaines propriétés importantes du matériau, telles que le taux d'absorption, la réflectivité, la conductivité thermique, la température de fusion et la température d'évaporation. Parmi tous les facteurs, le plus important est le taux d'absorption.
Deux facteurs affectent le taux d'absorption du matériau au faisceau laser. Le premier est le coefficient de résistance du matériau. On constate que le taux d'absorption du matériau est proportionnel à la racine carrée du coefficient de résistance, et le coefficient de résistance varie avec la température. Deuxièmement, l'état de surface (ou finition) du matériau a une influence importante sur le taux d'absorption du faisceau, qui a un effet significatif sur l'effet de soudage.
5. Vitesse de soudage
La vitesse de soudage a une grande influence sur la profondeur de la pénétration. L'augmentation de la vitesse rendra la profondeur de pénétration moins profonde, mais trop faible entraînera une fusion excessive des matériaux et un soudage de la pièce. Par conséquent, il existe une plage de vitesse de soudage appropriée pour un matériau particulier avec une certaine puissance laser et une certaine épaisseur, et la profondeur de pénétration maximale peut être obtenue à la valeur de vitesse correspondante.
6. Large focale de l'objectif de mise au point
Une lentille de mise au point est généralement installée dans la tête du pistolet de soudage, généralement, une distance focale de 63 ~ 254 mm (diamètre 2,5 "~ 10") est sélectionnée. La focalisation de la taille du spot est proportionnelle à la distance focale, plus la distance focale est courte, plus la tache est petite. Cependant, la longueur focale affecte également la profondeur de focus, c'est-à-dire que la profondeur de mise au point augmente de manière synchrone avec la longueur focale, de sorte que la longueur focale peut améliorer la densité de puissance, mais parce que la profondeur de mise au point est petite, la distance Entre l'objectif et la pièce doit être maintenue avec précision et la profondeur de pénétration n'est pas importante. En raison de l'influence des éclaboussures et du mode laser pendant le soudage, la profondeur focale la plus courte utilisée dans le soudage réel est principalement de 126 mm (diamètre 5 "). Une lentille d'une longueur focale de 254 mm (diamètre 10") peut être sélectionnée lorsque la couture est grande ou la soudure doit être augmentée en augmentant la taille du spot. Dans ce cas, une puissance de sortie laser plus élevée (densité de puissance) est nécessaire pour atteindre l'effet de trou de pénétration profond.
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Temps de poste: sept-27-2022