Lasersvetsning kan utföras med kontinuerliga eller pulserade lasergeneratorer. Principen för lasersvetsning kan delas in i värmeledningssvetsning och laserdjupsvetsning. Effekttätheter mindre än 104~105 W/cm2 är värmeledningssvetsning, då smältdjupet och svetshastigheten är låg. När effekttätheten är större än 105~107 W/cm2 konkavs metallytan till "nyckelhål" under värmepåverkan, vilket bildar djupsvetsning, vilket har egenskaper som snabb svetshastighet och stort djup-breddförhållande.
Idag kommer vi huvudsakligen att behandla kunskapen om de viktigaste faktorerna som påverkar kvaliteten på laserdjupsvetsning.
1. Laserkraft
Vid laserdjupsvetsning styr lasereffekten både inträngningsdjupet och svetshastigheten. Svetsdjupet är direkt relaterat till strålens effekttäthet och är en funktion av den infallande strålens effekt och strålens fokuspunkt. Generellt sett ökar inträngningsdjupet för en laserstråle med en viss diameter med ökande stråleffekt.
2. Fokuspunkt
Strålpunktsstorleken är en av de viktigaste variablerna vid lasersvetsning eftersom den avgör effekttätheten. Men att mäta den är en utmaning för högeffektslasrar, även om det finns många indirekta mättekniker tillgängliga.
Diffraktionsgränspunktstorleken för strålfokus kan beräknas enligt diffraktionsteorin, men den faktiska punktstorleken är större än det beräknade värdet på grund av dålig fokalreflektion. Den enklaste mätmetoden är isotemperaturprofilmetoden, som mäter diametern på fokalpunkten och perforeringen efter att det tjocka pappret har bränts och penetrerats genom polypropenplattan. Denna metod, genom mätpraktik, bemästrar lasereffektstorleken och strålverkningstiden.
3. Skyddsgas
Vid lasersvetsning används ofta skyddsgaser (helium, argon, kväve) för att skydda smältbadet och förhindra att arbetsstycket oxiderar under svetsprocessen. Det andra skälet till att använda skyddsgas är att skydda fokuseringslinsen från kontaminering av metallångor och sputtering av vätskedroppar. Speciellt vid högeffektslasersvetsning blir utkastet mycket kraftfullt, vilket är nödvändigt att skydda linsen. Den tredje effekten av skyddsgasen är att den är mycket effektiv för att sprida plasmaskärmningen som produceras av högeffektslasersvetsning. Metallångan absorberar laserstrålen och joniserar till ett plasmamoln. Skyddsgasen runt metallångan joniserar också på grund av värme. Om det finns för mycket plasma förbrukas laserstrålen på något sätt av plasman. Som den andra energin finns plasma på arbetsytan, vilket gör svetsdjupet grundare och smältbadsytan bredare.
Hur väljer man rätt skyddsgas?
4. Absorptionshastighet
Materialets laserabsorption beror på några viktiga egenskaper, såsom absorptionshastighet, reflektionsförmåga, värmeledningsförmåga, smälttemperatur och avdunstningstemperatur. Bland alla faktorer är den viktigaste absorptionshastigheten.
Två faktorer påverkar materialets absorptionshastighet i laserstrålen. Den första är materialets resistanskoefficient. Det har visat sig att materialets absorptionshastighet är proportionell mot kvadratroten ur resistanskoefficienten, och resistanskoefficienten varierar med temperaturen. För det andra har materialets ytbeskaffenhet (eller finish) en viktig inverkan på strålens absorptionshastighet, vilket har en betydande effekt på svetseffekten.
5. Svetshastighet
Svetshastigheten har stor inverkan på inträngningsdjupet. Ökad hastighet gör inträngningsdjupet grundare, men för låg hastighet leder till överdriven smältning av material och att arbetsstycket svetsas igenom. Därför finns det ett lämpligt svetshastighetsområde för ett visst material med en viss lasereffekt och en viss tjocklek, och det maximala inträngningsdjupet kan erhållas vid motsvarande hastighetsvärde.
6. Fokuslinsens brännvidd
En fokuslins installeras vanligtvis i svetspistolens huvud, generellt väljs en brännvidd på 63~254 mm (diameter 2,5 "~10"). Fokuspunktens storlek är proportionell mot brännvidden, ju kortare brännvidd, desto mindre punkt. Brännviddens längd påverkar dock också fokusdjupet, det vill säga att fokusdjupet ökar synkront med brännvidden, så en kort brännvidd kan förbättra effekttätheten, men eftersom fokusdjupet är litet måste avståndet mellan linsen och arbetsstycket bibehållas noggrant, och penetrationsdjupet är inte stort. På grund av påverkan av stänk och laserläge under svetsning är det kortaste fokusdjupet som används vid faktisk svetsning oftast 126 mm (diameter 5"). En lins med en brännvidd på 254 mm (diameter 10") kan väljas när sömmen är stor eller svetsen behöver ökas genom att öka punktstorleken. I detta fall krävs en högre laserutgångseffekt (effekttäthet) för att uppnå djuppenetrationshålseffekten.
Fler frågor om pris och konfiguration av handhållen lasersvetsmaskin
Publiceringstid: 27 sep-2022