Ang interaksyon tali sa laser ug mga materyales naglakip sa daghang mga pisikal nga panghitabo ug mga kinaiya. Ang sunod nga tulo ka mga artikulo magpaila sa tulo ka yawe nga pisikal nga panghitabo nga may kalabutan sa laser welding proseso aron sa paghatag sa mga kauban sa usa ka tin-aw nga pagsabot salaser welding proseso: gibahin ngadto sa laser pagsuyup rate ug mga kausaban sa estado, plasma ug keyhole epekto. Niining higayona, among i-update ang relasyon tali sa mga pagbag-o sa kahimtang sa laser ug mga materyales ug rate sa pagsuyup.
Mga pagbag-o sa kahimtang sa butang tungod sa interaksyon tali sa laser ug mga materyales
Ang pagproseso sa laser sa mga materyales nga metal nag-una nga gibase sa pagproseso sa thermal sa mga epekto sa photothermal. Kung ang laser irradiation gipadapat sa materyal nga nawong, lainlaing mga pagbag-o ang mahitabo sa nawong nga lugar sa materyal sa lainlaing mga densidad sa kuryente. Kini nga mga pagbag-o naglakip sa pagtaas sa temperatura sa ibabaw, pagtunaw, pag-alisngaw, pagporma sa keyhole, ug paghimo sa plasma. Dugang pa, ang mga pagbag-o sa pisikal nga kahimtang sa materyal nga lugar sa nawong dako nga makaapekto sa pagsuyup sa materyal sa laser. Sa pagdugang sa densidad sa gahum ug oras sa paglihok, ang materyal nga metal moagi sa mga mosunud nga pagbag-o sa estado:
Sa dihang anggahum sa laserubos ang densidad (<10 ^ 4w/cm ^ 2) ug ang panahon sa irradiation mubo ra, ang enerhiya sa laser nga masuhop sa metal mahimo lamang nga hinungdan sa pagtaas sa temperatura sa materyal gikan sa ibabaw ngadto sa sulod, apan ang solidong bahin nagpabilin nga wala mausab. . Kini kasagarang gigamit alang sa part annealing ug phase transformation hardening treatment, nga ang mga himan, gears, ug bearings mao ang kadaghanan;
Uban sa pagdugang sa laser power density (10 ^ 4-10 ^ 6w/cm ^ 2) ug ang pagpalugway sa panahon sa irradiation, ang nawong sa materyal anam-anam nga natunaw. Samtang nagkadaghan ang enerhiya sa pag-input, ang likido-solid nga interface anam-anam nga molihok padulong sa lawom nga bahin sa materyal. Kini nga pisikal nga proseso kasagarang gigamit alang sa pag-remelting sa ibabaw, pag-alloy, cladding, ug thermal conductivity welding sa mga metal.
Pinaagi sa dugang nga pagdugang sa densidad sa gahum (> 10 ^ 6w / cm ^ 2) ug pagpalugway sa oras sa aksyon sa laser, ang materyal nga nawong dili lamang matunaw apan usab moalisngaw, ug ang mga alisngaw nga mga substansiya magtigum duol sa materyal nga nawong ug huyang nga mag-ionize aron maporma ang usa ka plasma. Kining nipis nga plasma makatabang sa materyal nga mosuhop sa laser; Ubos sa presyur sa vaporization ug pagpalapad, ang likido nga nawong nag-deform ug nagporma og mga gahong. Kini nga yugto mahimong gamiton alang sa laser welding, kasagaran sa splicing thermal conductivity welding sa micro koneksyon sulod sa 0.5mm.
Pinaagi sa dugang nga pagdugang sa densidad sa gahum (> 10 ^ 7w / cm ^ 2) ug pagpalugway sa oras sa pag-irradiation, ang materyal nga nawong moagi sa kusog nga pag-alisngaw, nga mahimong usa ka plasma nga adunay taas nga lebel sa ionization. Kini nga dasok nga plasma adunay usa ka panalipod nga epekto sa laser, sa hilabihan nga pagkunhod sa enerhiya Densidad sa laser insidente ngadto sa materyal. Sa parehas nga oras, sa ilawom sa usa ka dako nga puwersa sa reaksyon sa singaw, ang gagmay nga mga lungag, nga sagad nailhan nga mga keyhole, naporma sa sulod sa natunaw nga metal, Ang paglungtad sa mga keyhole mapuslanon alang sa materyal nga mosuhop sa laser, ug kini nga yugto mahimong magamit alang sa lawom nga pagsagol sa laser. welding, cutting ug drilling, impact hardening, etc.
Ubos sa lain-laing mga kahimtang, lain-laing mga wavelengths sa laser irradiation sa lain-laing mga metal nga mga materyales moresulta sa piho nga mga bili sa gahum density sa matag yugto.
Sa termino sa pagsuyup sa laser pinaagi sa mga materyales, ang vaporization sa mga materyales mao ang usa ka utlanan. Kung ang materyal dili moagi sa vaporization, bisan sa solid o likido nga hugna, ang pagsuyup sa laser hinay-hinay nga nagbag-o sa pagtaas sa temperatura sa nawong; Sa higayon nga ang materyal moalisngaw ug maporma ang plasma ug mga keyhole, ang materyal nga pagsuyup sa laser kalit nga mausab.
Ingon sa gipakita sa Figure 2, ang pagsuyup rate sa laser sa ibabaw sa materyal nga nawong sa panahon sa laser welding lain-laing sa laser gahum density ug materyal nga nawong temperatura. Kung ang materyal dili matunaw, ang rate sa pagsuyup sa materyal sa laser hinay-hinay nga pagtaas sa pagtaas sa temperatura sa nawong sa materyal. Kung ang densidad sa gahum labaw pa sa (10 ^ 6w/cm ^ 2), ang materyal kusog nga moalisngaw, nga mahimong usa ka keyhole. Ang laser mosulod sa keyhole alang sa daghang mga pagpamalandong ug pagsuyup, nga miresulta sa usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa rate sa pagsuyup sa materyal ngadto sa laser ug usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa giladmon sa pagkatunaw.
Pagsuyop sa Laser pinaagi sa Metal Materials – Wavelength
Ang numero sa ibabaw nagpakita sa curve sa relasyon tali sa reflectivity, absorbance, ug wavelength sa kasagarang gigamit nga mga metal sa temperatura sa lawak. Sa infrared nga rehiyon, ang pagsuyup rate mikunhod ug ang reflectivity sa pagtaas sa pagtaas sa wavelength. Kadaghanan sa mga metal kusog nga nagpakita sa 10.6um (CO2) nga wavelength nga infrared nga kahayag samtang huyang nga nagpakita sa 1.06um (1060nm) nga wavelength nga infrared nga kahayag. Ang mga metal nga materyales adunay mas taas nga rate sa pagsuyup alang sa mubo nga wavelength nga mga laser, sama sa asul ug berde nga kahayag.
Pagsuyop sa Laser pinaagi sa Metal Materials - Material Temperature ug Laser Energy Density
Ang pagkuha sa aluminum alloy isip usa ka pananglitan, kung ang materyal lig-on, ang laser absorption rate anaa sa palibot sa 5-7%, ang liquid absorption rate hangtod sa 25-35%, ug kini makaabot sa 90% sa keyhole state.
Ang rate sa pagsuyup sa materyal sa laser nagdugang sa pagtaas sa temperatura. Ang rate sa pagsuyup sa mga materyales nga metal sa temperatura sa kwarto ubos kaayo. Kung ang temperatura mosaka sa duol sa natunaw nga punto, ang rate sa pagsuyup niini mahimong moabot sa 40% ~ 60%. Kung ang temperatura hapit sa nagbukal nga punto, ang rate sa pagsuyup niini mahimong moabot hangtod sa 90%.
Pagsuyop sa Laser pinaagi sa Metal Materials – Surface Condition
Ang naandan nga pagsuyup rate gisukod gamit ang usa ka hamis nga metal nga nawong, apan sa praktikal nga mga aplikasyon sa laser pagpainit, kini sa kasagaran gikinahanglan aron sa pagdugang sa pagsuyup rate sa pipila ka mga hatag-as nga mga materyal sa pagpamalandong (aluminum, tumbaga) sa paglikay sa bakak nga pagsolder tungod sa taas nga pagpamalandong;
Ang mosunod nga mga pamaagi mahimong gamiton:
1. Pagsagop sa tukma nga mga proseso sa pre-treatment sa nawong aron mapalambo ang reflectivity sa laser: prototype oxidation, sandblasting, laser cleaning, nickel plating, tin plating, graphite coating, ug uban pa makapauswag sa materyal nga pagsuyup sa laser;
Ang kinauyokan mao ang pagdugang sa roughness sa materyal nga nawong (nga mao ang conducive sa daghang laser pagpamalandong ug pagsuyup), ingon man sa pagdugang sa taklap nga materyal nga adunay taas nga pagsuyup rate. Pinaagi sa pagsuhop sa enerhiya sa laser ug pagtunaw ug pag-volatilize niini pinaagi sa taas nga mga materyales sa pagsuyup sa rate, ang kainit sa laser gipasa sa base nga materyal aron mapauswag ang rate sa pagsuyup sa materyal ug makunhuran ang virtual welding nga gipahinabo sa taas nga panghitabo sa pagpamalandong.
Oras sa pag-post: Nob-23-2023
