Hàn laser có thể được thực hiện bằng máy phát laser liên tục hoặc xung. Nguyên tắc hàn laser có thể được chia thành hàn dẫn nhiệt và hàn phản ứng tổng hợp laser. Mật độ năng lượng nhỏ hơn 104 ~ 105 W/cm2 là hàn dẫn nhiệt, tại thời điểm này, độ sâu nóng chảy và tốc độ hàn chậm; Khi mật độ công suất lớn hơn 105 ~ 107 W/cm2, bề mặt kim loại bị lõm vào "lỗ khóa" dưới tác động của nhiệt, tạo thành hàn phản ứng tổng hợp sâu, có đặc điểm của tốc độ hàn nhanh và tỷ lệ chiều sâu độ sâu lớn.
Ngày nay, chúng ta sẽ chủ yếu đề cập đến kiến thức về các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng hàn Laser Deep Fusion
1. Công suất laser
Trong Laser Hàn phản ứng tổng hợp sâu, công suất laser kiểm soát cả độ sâu thâm nhập và tốc độ hàn. Độ sâu hàn có liên quan trực tiếp đến mật độ công suất chùm tia và là một chức năng của công suất chùm tia tới và tiêu điểm chùm tia. Nói chung, đối với một chùm tia laser đường kính nhất định, độ sâu thâm nhập tăng theo sự gia tăng của công suất chùm tia.
2. Tiêu điểm
Kích thước điểm chùm tia là một trong những biến quan trọng nhất trong hàn laser vì nó xác định mật độ công suất. Nhưng đo lường đây là một thách thức đối với laser năng lượng cao, mặc dù có nhiều kỹ thuật đo lường gián tiếp có sẵn.
Có thể tính toán kích thước điểm của giới hạn nhiễu xạ của tiêu điểm chùm tia theo lý thuyết nhiễu xạ, nhưng kích thước điểm thực tế lớn hơn giá trị tính toán do sự tồn tại của phản xạ tiêu cự kém. Phương pháp đo đơn giản nhất là phương pháp cấu hình nhiệt độ iso, đo đường kính của tiêu điểm và thủng sau khi giấy dày bị cháy và xuyên qua tấm polypropylen. Phương pháp này thông qua thực hành đo lường, làm chủ kích thước công suất laser và thời gian hành động chùm tia.
3. Khí bảo vệ
Quá trình hàn laser thường sử dụng các loại khí bảo vệ (helium, argon, nitơ) để bảo vệ bể nóng chảy, ngăn chặn phôi bị oxy hóa trong quá trình hàn. Lý do thứ hai để sử dụng khí bảo vệ là để bảo vệ ống kính lấy nét khỏi bị ô nhiễm bởi hơi kim loại và phun bởi các giọt chất lỏng. Đặc biệt trong hàn laser công suất cao, Ejecta trở nên rất mạnh mẽ, cần phải bảo vệ ống kính. Hiệu ứng thứ ba của khí bảo vệ là nó rất hiệu quả trong việc phân tán việc che chắn plasma được sản xuất bởi hàn laser công suất cao. Hơi kim loại hấp thụ chùm tia laser và ion hóa thành một đám mây plasma. Khí bảo vệ xung quanh hơi kim loại cũng ion hóa do nhiệt. Nếu có quá nhiều plasma, chùm tia laser bằng cách nào đó được tiêu thụ bởi plasma. Khi năng lượng thứ hai, plasma tồn tại trên bề mặt làm việc, làm cho độ sâu hàn hơn và bề mặt hồ hàn rộng hơn.
Làm thế nào để chọn khí che chắn thích hợp?
4. Tốc độ hấp thụ
Sự hấp thụ laser của vật liệu phụ thuộc vào một số tính chất quan trọng của vật liệu, chẳng hạn như tốc độ hấp thụ, độ phản xạ, độ dẫn nhiệt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ bay hơi. Trong số tất cả các yếu tố, quan trọng nhất là tốc độ hấp thụ.
Hai yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ của vật liệu vào chùm tia laser. Đầu tiên là hệ số kháng của vật liệu. Người ta thấy rằng tốc độ hấp thụ của vật liệu tỷ lệ thuận với căn bậc hai của hệ số điện trở và hệ số điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Thứ hai, trạng thái bề mặt (hoặc hoàn thiện) của vật liệu có ảnh hưởng quan trọng đến tốc độ hấp thụ của chùm tia, có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu ứng hàn.
5. Tốc độ hàn
Tốc độ hàn có ảnh hưởng lớn đến độ sâu thâm nhập. Tăng tốc độ sẽ làm cho độ sâu thâm nhập nông hơn, nhưng quá thấp sẽ dẫn đến sự tan chảy quá mức của vật liệu và hàn phôi qua. Do đó, có một phạm vi tốc độ hàn thích hợp cho một vật liệu cụ thể với công suất laser nhất định và độ dày nhất định, và độ sâu thâm nhập tối đa có thể thu được ở giá trị tốc độ tương ứng.
6. Độ dài tiêu cự của ống kính lấy nét
Một ống kính lấy nét thường được lắp đặt trong đầu súng hàn, nói chung, độ dài tiêu cự 63 ~ 254mm (đường kính 2,5 "~ 10") được chọn. Kích thước điểm tập trung tỷ lệ thuận với tiêu cự, chiều dài tiêu cự càng ngắn, điểm càng nhỏ. Tuy nhiên, chiều dài tiêu cự cũng ảnh hưởng đến độ sâu tiêu điểm, nghĩa là độ sâu của tiêu điểm tăng đồng bộ với độ dài tiêu cự, do đó độ dài tiêu cự ngắn có thể cải thiện mật độ công suất, nhưng vì độ sâu của tiêu điểm là nhỏ, khoảng cách Giữa ống kính và phôi phải được duy trì chính xác, và độ sâu thâm nhập không lớn. Do ảnh hưởng của các đốm và chế độ laser trong quá trình hàn, độ sâu tiêu cự ngắn nhất được sử dụng trong hàn thực tế chủ yếu là 126mm (đường kính 5 "). Một ống kính có tiêu cự 254mm (đường kính 10") Hoặc mối hàn cần được tăng lên bằng cách tăng kích thước điểm. Trong trường hợp này, công suất đầu ra laser cao hơn (mật độ công suất) là cần thiết để đạt được hiệu ứng lỗ thâm nhập sâu.
Thêm câu hỏi về giá hàn và cấu hình máy hàn laser cầm tay
Thời gian đăng: Tháng 9-27-2022