레이저 용접은 연속 또는 펄스 레이저 발전기에 의해 실현 될 수 있습니다. 레이저 용접의 원리는 열 전도 용접 및 레이저 깊은 퓨전 용접으로 나눌 수 있습니다. 104 ~ 105 w/cm2 미만의 전력 밀도는 열 전도 용접이며, 현재 용접 깊이, 용접 속도는 느립니다. 전력 밀도가 105 ~ 107 w/cm2보다 큰 경우, 금속 표면은 열의 작용 하에서 "키 홀"으로 오목하여 깊은 융합 용접을 형성하며, 이는 빠른 용접 속도와 큰 깊이 넓은 비율의 특성을 갖는다.
오늘날, 우리는 주로 레이저 깊은 퓨전 용접의 품질에 영향을 미치는 주요 요인에 대한 지식을 다룰 것입니다.
1. 레이저 파워
레이저 깊은 퓨전 용접에서, 레이저 전력은 침투 깊이와 용접 속도를 모두 제어합니다. 용접 깊이는 빔 전력 밀도와 직접 관련되며 입사 빔 전력 및 빔 초점 지점의 함수입니다. 일반적으로, 특정 직경 레이저 빔의 경우, 빔 전력의 증가에 따라 침투 깊이가 증가합니다.
2. 초점 지점
빔 스팟 크기는 전력 밀도를 결정하기 때문에 레이저 용접에서 가장 중요한 변수 중 하나입니다. 그러나 측정하는 것은 고출력 레이저의 경우 도전이지만, 간접 측정 기술이 많이 있지만 사용 가능합니다.
빔 초점의 회절 한계 스팟 크기는 회절 이론에 따라 계산 될 수 있지만, 실제 스팟 크기는 불량한 초점 반사의 존재로 인해 계산 된 값보다 큽니다. 가장 간단한 측정 방법은 폴리 프로필렌 플레이트를 통해 두꺼운 종이가 연소되고 침투 한 후 초점과 천공의 직경을 측정하는 등 온도 프로파일 방법입니다. 이 방법은 측정 실습을 통해 레이저 전력 크기와 빔 액션 시간을 마스터합니다.
3. 보호 가스
레이저 용접 공정은 종종 보호 가스 (헬륨, 아르곤, 질소)를 사용하여 용융 수영장을 보호하여 용접 공정에서 공작물이 산화되는 것을 방지합니다. 보호 가스를 사용하는 두 번째 이유는 초점 렌즈를 금속 증기로 오염시키고 액체 액 적으로 스퍼터링하는 것을 방지하는 것입니다. 특히 고출력 레이저 용접에서 Ejecta는 매우 강력 해져 렌즈를 보호해야합니다. 보호 가스의 세 번째 효과는 고출력 레이저 용접에 의해 생성 된 혈장 차폐를 분산시키는 데 매우 효과적이라는 것입니다. 금속 증기는 레이저 빔을 흡수하고 혈장 구름으로 이온화합니다. 금속 증기 주변의 보호 가스는 또한 열로 인해 이온화됩니다. 혈장이 너무 많으면 레이저 빔은 혈장에 의해 어떻게 든 소비됩니다. 두 번째 에너지로서, 플라즈마는 작업 표면에 존재하여 용접 깊이가 더 얕아지고 용접 풀 표면이 더 넓어집니다.
적절한 차폐 가스를 선택하는 방법?
4. 흡수율
재료의 레이저 흡수는 흡수 속도, 반사율, 열전도도, 용융 온도 및 증발 온도와 같은 재료의 중요한 특성에 의존합니다. 모든 요인 중에서 가장 중요한 것은 흡수 속도입니다.
두 가지 요소가 레이저 빔에 대한 재료의 흡수 속도에 영향을 미칩니다. 첫 번째는 재료의 저항 계수입니다. 재료의 흡수 속도는 저항 계수의 제곱근에 비례하고 저항 계수는 온도에 따라 다릅니다. 둘째, 재료의 표면 상태 (또는 마감)는 빔의 흡수 속도에 중요한 영향을 미치며, 이는 용접 효과에 중대한 영향을 미칩니다.
5. 용접 속도
용접 속도는 침투 깊이에 큰 영향을 미칩니다. 속도를 높이면 침투의 깊이가 얕아 지지만 너무 낮아서 재료와 공작물 용접이 과도하게 녹을 것입니다. 따라서, 특정 레이저 전력 및 특정 두께를 가진 특정 재료에 대한 적절한 용접 속도 범위가 있으며, 해당 속도 값으로 최대 침투 깊이를 얻을 수 있습니다.
6. 포커스 렌즈의 초점 길이
포커스 렌즈는 일반적으로 용접 건의 헤드에 설치되며, 일반적으로 63 ~ 254mm (직경 2.5 "~ 10") 초점 길이가 선택됩니다. 초점 스팟 크기는 초점 길이에 비례하여 초점 길이가 짧을수록 지점이 작습니다. 그러나 초점 길이의 길이는 초점 깊이에도 영향을 미칩니다. 즉, 초점 깊이는 초점 길이와 동시에 증가하므로 짧은 초점 길이는 전력 밀도를 향상시킬 수 있지만 초점 깊이가 작기 때문에 거리가 길어집니다. 렌즈와 공작물 사이에 정확하게 유지해야하며 침투 깊이는 크지 않습니다. 용접 중 스플래시 및 레이저 모드의 영향으로 인해 실제 용접에 사용되는 가장 짧은 초점 깊이는 대부분 126mm (직경 5 ")입니다. 초점 길이가 254mm (직경 10) 인 렌즈를 선택할 수 있습니다. 또는 스팟 크기를 늘려서 용접을 증가시켜야합니다. 이 경우 깊은 침투 구멍 효과를 달성하려면 더 높은 레이저 출력 전력 (전력 밀도)이 필요합니다.
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시간 후 : 9 월 27-2022 년