Laser weldingmahimong makab-ot gamit ang padayon o pulsed laser beams. Ang mga prinsipyo salaser weldingmahimong bahinon sa heat conduction welding ug laser deep penetration welding. Sa diha nga ang gahum densidad mao ang ubos pa kay sa 104 ~ 105 W/cm2, kini mao ang kainit conduction welding. Niini nga panahon, ang giladmon sa pagsulod mabaw ug ang katulin sa welding hinay; sa diha nga ang gahum densidad mao ang mas dako pa kay sa 105 ~ 107 W / cm2, ang metal nawong mao ang concave ngadto sa "lungag" tungod sa kainit, pagporma lawom nga penetration welding, nga adunay Kini adunay mga kinaiya sa paspas nga welding speed ug dako nga aspeto ratio. Ang prinsipyo sa thermal conductionlaser weldingmao ang: laser radiation heats sa nawong nga iproseso, ug ang nawong kainit diffuses ngadto sa sulod pinaagi sa thermal conduction. Pinaagi sa pagkontrol sa mga parameter sa laser sama sa laser pulse width, kusog, peak power, ug repetition frequency, ang workpiece matunaw aron maporma ang usa ka piho nga tinunaw nga pool.
Ang laser deep penetration welding sa kasagaran naggamit sa usa ka padayon nga laser beam aron makompleto ang koneksyon sa mga materyales. Ang pisikal nga proseso sa metalurhiko susama kaayo sa welding sa electron beam, nga mao, ang mekanismo sa pagkakabig sa enerhiya nahuman pinaagi sa usa ka istruktura nga "key-hole".
Ubos sa laser irradiation nga adunay taas nga igo nga densidad sa gahum, ang materyal moalisngaw ug gagmay nga mga lungag naporma. Kining gamay nga lungag nga napuno sa alisngaw morag itom nga lawas, nga mosuhop sa halos tanang kusog sa sinag sa insidente. Ang equilibrium nga temperatura sa lungag moabot sa mga 2500°C. Ang kainit gibalhin gikan sa gawas nga bungbong sa taas nga temperatura nga lungag, hinungdan nga ang metal nga naglibot sa lungag matunaw. Ang gamay nga lungag napuno sa taas nga temperatura nga alisngaw nga namugna sa padayon nga pag-alisngaw sa materyal sa dingding ubos sa pag-irradiation sa sinag. Ang mga bungbong sa gamay nga lungag gilibutan sa tinunaw nga metal, ug ang likido nga metal gilibutan sa solid nga mga materyales (sa kadaghanan sa mga conventional welding nga proseso ug laser conduction welding, ang enerhiya una nga Gideposito sa ibabaw sa workpiece ug unya gidala ngadto sa sulod pinaagi sa pagbalhin. ). Ang pag-agos sa likido sa gawas sa bungbong sa lungag ug ang tensyon sa nawong sa layer sa dingding naa sa hugna sa padayon nga namugna nga presyur sa alisngaw sa lungag sa lungag ug pagpadayon sa usa ka dinamikong balanse. Ang light beam padayon nga mosulod sa gamay nga lungag, ug ang materyal sa gawas sa gamay nga lungag padayon nga nag-agay. Samtang naglihok ang light beam, ang gamay nga lungag kanunay nga naa sa usa ka lig-on nga kahimtang sa pag-agos.
Buot ipasabot, ang gamay nga buho ug ang tinunaw nga metal nga naglibot sa bungbong sa lungag mopadayon sa unahan nga gikusgon sa pilot beam. Gipuno sa tinunaw nga metal ang gintang nga nahabilin human makuha ang gamay nga lungag ug gipamub-an sumala niana, ug naporma ang weld. Kining tanan dali kaayong mahitabo nga ang katulin sa welding daling makaabot ug pipila ka metros kada minuto.
Human masabtan ang mga batakang konsepto sa power density, thermal conductivity welding, ug deep penetration welding, sunod namong ipahigayon ang comparative analysis sa power density ug metallographic nga mga hugna sa lain-laing mga core diameters.
Pagtandi sa welding eksperimento base sa komon nga laser core diametro sa merkado:
Ang densidad sa gahum sa posisyon sa focal spot sa mga laser nga adunay lainlaing mga diameter sa core
Gikan sa panglantaw sa densidad sa gahum, ubos sa sama nga gahum, ang mas gamay sa kinauyokan diametro, ang mas taas nga kahayag sa laser ug mas concentrated ang enerhiya. Kung ang laser gitandi sa usa ka hait nga kutsilyo, mas gamay ang diyametro sa kinauyokan, mas hait ang laser. Ang densidad sa gahum sa 14um core diameter laser labaw pa sa 50 ka beses nga sa 100um core diameter laser, ug ang pagproseso nga kapabilidad mas lig-on. Sa parehas nga oras, ang densidad sa kuryente nga gikalkula dinhi usa ra ka yano nga average nga density. Ang aktuwal nga pag-apod-apod sa enerhiya usa ka gibana-bana nga pag-apod-apod sa Gaussian, ug ang sentral nga enerhiya mahimong daghang beses sa kasagaran nga density sa kuryente.
Schematic diagram sa pag-apod-apod sa enerhiya sa laser nga adunay lainlaing mga diameter sa core
Ang kolor sa energy distribution diagram mao ang energy distribution. Ang mas pula nga kolor, mas taas ang kusog. Ang pula nga enerhiya mao ang dapit diin ang enerhiya gikonsentrar. Pinaagi sa pag-apod-apod sa enerhiya sa laser sa mga laser beam nga adunay lainlaing mga diameter sa core, makita nga ang atubangan sa laser beam dili hait ug ang laser beam hait. Ang mas gamay, mas gikonsentrahan ang enerhiya sa usa ka punto, mas hait kini ug mas lig-on ang abilidad sa pagsulod niini.
Pagtandi sa welding epekto sa lasers uban sa lain-laing mga core diametro
Pagtandi sa mga laser nga adunay lain-laing mga core diametro:
(1) Ang eksperimento naggamit sa gikusgon nga 150mm/s, focus position welding, ug ang materyal mao ang 1 series aluminum, 2mm ang gibag-on;
(2) Kon mas dako ang core diameter, mas dako ang pagtunaw sa gilapdon, mas dako ang init nga apektado nga zone, ug mas gamay ang unit power density. Sa diha nga ang core diametro molapas sa 200um, kini dili sayon sa pagkab-ot sa usa ka penetration giladmon sa high-reaksyon haluang metal sama sa aluminum ug tumbaga, ug ang usa ka mas taas nga Deep penetration welding makab-ot lamang uban sa hatag-as nga gahum;
(3) Ang gagmay nga mga laser adunay taas nga densidad sa gahum ug dali nga masuntok ang mga keyhole sa nawong sa mga materyales nga adunay taas nga kusog ug gagmay nga mga lugar nga naapektuhan sa init. Bisan pa, sa samang higayon, ang nawong sa weld kay bagis, ug ang keyhole collapse probability taas sa panahon sa low-speed welding, ug ang keyhole sirado sa panahon sa welding cycle. Taas ang siklo, ug ang mga depekto sama sa mga depekto ug mga pores lagmit nga mahitabo. Kini angay alang sa high-speed nga pagproseso o pagproseso nga adunay usa ka swing trajectory;
(4) Ang dagkong mga core diameter nga laser adunay mas dagkong light spots ug mas nagkatibulaag nga enerhiya, nga naghimo kanila nga mas angay alang sa laser surface remelting, cladding, annealing ug uban pang mga proseso.
Oras sa pag-post: Okt-06-2023
