Ang dual-beam welding nga pamaagi gisugyot, nag-una sa pagsulbad sa adaptability salaser weldingsa pagkasibu sa asembliya, pagpalambo sa kalig-on sa proseso sa welding, ug pagpalambo sa kalidad sa weld, ilabi na alang sa manipis nga plate welding ug aluminum alloy welding. Ang double-beam laser welding makagamit ug optical nga mga pamaagi aron mabulag ang parehas nga laser ngadto sa duha ka managlahing beam sa kahayag para sa welding. Makagamit usab kini og duha ka lain-laing mga matang sa mga laser aron makombinar, CO2 laser, Nd:YAG laser ug high-power semiconductor laser. mahimong ikombinar. Pinaagi sa pagbag-o sa beam energy, beam spacing, ug bisan ang energy distribution pattern sa duha ka beam, ang welding temperature field mahimong ma-adjust nga sayon ug flexible, nga mag-usab sa paglungtad nga pattern sa mga lungag ug ang flow pattern sa liquid metal sa molten pool. , paghatag og mas maayong solusyon alang sa proseso sa welding. Ang halapad nga luna sa pagpili dili hitupngan sa single-beam laser welding. Kini dili lamang adunay mga bentaha sa dako nga laser welding penetration, paspas nga tulin ug taas nga katukma, apan usab adunay dako nga adaptability sa mga materyales ug mga lutahan nga lisud nga weld sa conventional laser welding.
Prinsipyo sadouble-beam laser welding
Ang double-beam welding nagpasabot sa paggamit sa duha ka laser beam sa samang higayon atol sa proseso sa welding. Ang paghan-ay sa sagbayan, gilay-on sa sagbayan, anggulo tali sa duha ka sagbayan, posisyon sa pagtutok ug ang ratio sa enerhiya sa duha ka sagbayan mao ang tanan nga may kalabutan nga mga setting sa double-beam laser welding. parametro. Kasagaran, sa panahon sa proseso sa welding, sa kasagaran adunay duha ka mga paagi sa paghikay sa double beam. Ingon sa gipakita sa numero, ang usa gihan-ay sa serye sa direksyon sa welding. Kini nga kahikayan makapakunhod sa gikusgon sa pagpabugnaw sa tinunaw nga pool. Pagpakunhod sa hardenability kalagmitan sa weld ug sa kaliwatan sa mga pores. Ang lain mao ang paghan-ay niini sa kilid o crosswise sa duha ka kilid sa weld aron mapalambo ang adaptability sa weld gap.
Doble nga beam laser welding nga prinsipyo
Ang double-beam welding nagpasabot sa paggamit sa duha ka laser beam sa samang higayon atol sa proseso sa welding. Ang paghan-ay sa sagbayan, gilay-on sa sagbayan, anggulo tali sa duha ka sagbayan, posisyon sa pagtutok ug ang ratio sa enerhiya sa duha ka sagbayan mao ang tanan nga may kalabutan nga mga setting sa double-beam laser welding. parametro. Kasagaran, sa panahon sa proseso sa welding, sa kasagaran adunay duha ka mga paagi sa paghikay sa double beam. Ingon sa gipakita sa numero, ang usa gihan-ay sa serye sa direksyon sa welding. Kini nga kahikayan makapakunhod sa gikusgon sa pagpabugnaw sa tinunaw nga pool. Pagpakunhod sa hardenability kalagmitan sa weld ug sa kaliwatan sa mga pores. Ang lain mao ang paghan-ay niini sa kilid o crosswise sa duha ka kilid sa weld aron mapalambo ang adaptability sa weld gap.
Alang sa usa ka tandem-arranged dual-beam laser welding system, adunay tulo ka lain-laing mga welding nga mekanismo depende sa gilay-on tali sa atubangan ug sa likod nga mga sagbayan, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos.
1. Sa unang matang sa mekanismo sa welding, ang gilay-on tali sa duha ka sagbayan sa kahayag medyo dako. Ang usa ka sinag sa kahayag adunay mas dako nga densidad sa enerhiya ug naka-focus sa ibabaw sa workpiece aron makahimo og mga keyholes sa welding; ang laing silaw sa kahayag adunay mas gamay nga densidad sa enerhiya. Gigamit lamang isip tinubdan sa kainit alang sa pre-weld o post-weld heat treatment. Gamit kini nga mekanismo sa welding, ang cooling rate sa welding pool mahimong kontrolado sulod sa usa ka range, nga mapuslanon sa pag-welding sa pipila ka mga materyales nga adunay taas nga pagkasensitibo sa crack, sama sa taas nga carbon steel, alloy steel, ug uban pa, ug mahimo usab nga mapalambo ang katig-a. sa weld.
2. Sa ikaduha nga matang sa welding mekanismo, ang focus gilay-on tali sa duha ka kahayag beam medyo gamay. Ang duha ka silaw sa kahayag makahimo og duha ka independente nga mga keyhole sa usa ka welding pool, nga nagbag-o sa pattern sa dagan sa likido nga metal ug makatabang sa pagpugong sa pag-atake. Kini makawagtang sa panghitabo sa mga depekto sama sa mga sulab ug weld bead bulges ug pagpalambo sa weld formation.
3. Sa ikatulo nga matang sa welding nga mekanismo, ang gilay-on tali sa duha ka silaw sa kahayag gamay ra kaayo. Niini nga panahon, ang duha ka silaw sa kahayag nagpatunghag parehas nga keyhole sa welding pool. Kon itandi sa single-beam laser welding, tungod kay ang keyhole gidak-on mahimong mas dako ug dili sayon sa pagsira, ang welding proseso mao ang mas lig-on ug ang gas mao ang mas sayon sa pag-discharge, nga mao ang mapuslanon sa pagkunhod sa pores ug spatter, ug pagkuha sa padayon, uniporme ug nindot nga mga welds.
Atol sa proseso sa welding, ang duha ka laser beam mahimo usab nga gihimo sa usa ka piho nga anggulo sa usag usa. Ang mekanismo sa welding susama sa parallel double beam welding mechanism. Ang mga resulta sa pagsulay nagpakita nga pinaagi sa paggamit sa duha ka high-power OOs nga adunay anggulo nga 30° sa usag usa ug usa ka gilay-on nga 1~2mm, ang laser beam makakuha og porma nga funnel nga keyhole. Ang gidak-on sa keyhole mas dako ug mas lig-on, nga epektibo nga makapauswag sa kalidad sa welding. Sa praktikal nga mga aplikasyon, ang us aka kombinasyon sa duha nga mga sinag sa kahayag mahimong mabag-o sumala sa lainlaing mga kondisyon sa welding aron makab-ot ang lainlaing mga proseso sa welding.
6. Pamaagi sa pagpatuman sa double-beam laser welding
Ang pag-angkon sa double beam mahimong makuha pinaagi sa paghiusa sa duha ka lain-laing mga laser beam, o usa ka laser beam mahimong bahinon ngadto sa duha ka laser beam para sa welding gamit ang optical spectrometry system. Aron mabahin ang usa ka silaw sa kahayag ngadto sa duha ka parallel laser beam nga lainlaig gahum, usa ka spectroscope o pipila ka espesyal nga optical system ang mahimong gamiton. Ang hulagway nagpakita sa duha ka schematic diagram sa light splitting nga mga prinsipyo gamit ang focusing mirrors isip beam splitters.
Dugang pa, ang usa ka reflector mahimo usab nga gamiton isip usa ka beam splitter, ug ang katapusan nga reflector sa optical path mahimong gamiton isip usa ka beam splitter. Kini nga matang sa reflector gitawag usab nga roof-type reflector. Ang nagpabanaag nga nawong niini dili patag, apan adunay duha ka mga eroplano. Ang intersection line sa duha ka reflective surface nahimutang sa tunga-tunga sa salamin nga nawong, susama sa usa ka roof ridge, sama sa gipakita sa hulagway. Ang usa ka sinag sa parallel nga kahayag nagdan-ag sa spectroscope, gipakita sa duha ka eroplano sa lain-laing mga anggulo aron maporma ang duha ka silaw sa kahayag, ug nagdan-ag sa lain-laing mga posisyon sa nagpunting sa salamin. Human sa pag-focus, duha ka sinag sa kahayag ang makuha sa usa ka gilay-on sa ibabaw sa workpiece. Pinaagi sa pagbag-o sa anggulo tali sa duha nga nagpabanaag nga mga ibabaw ug sa posisyon sa atop, ang mga split light beam nga adunay lainlaing mga distansya sa pagtutok ug mga kahikayan mahimong makuha.
Sa diha nga ang paggamit sa duha ka lain-laing mga matang samga laser beam to paghimo og double beam, adunay daghang kombinasyon. Ang usa ka taas nga kalidad nga CO2 laser nga adunay Gaussian nga pag-apod-apod sa enerhiya mahimong magamit alang sa panguna nga buhat sa welding, ug ang usa ka semiconductor laser nga adunay usa ka rectangular nga pag-apod-apod sa enerhiya mahimong magamit aron matabangan ang trabaho sa pagtambal sa kainit. Sa usa ka bahin, kini nga kombinasyon mas ekonomikanhon. Sa laing bahin, ang gahum sa duha ka light beam mahimong ma-adjust nga independente. Alang sa lain-laing mga hiniusa nga mga porma, ang usa ka mapaigoigo nga natad sa temperatura mahimong makuha pinaagi sa pag-adjust sa nagsapaw nga posisyon sa laser ug sa semiconductor laser, nga haom kaayo alang sa welding. Pagkontrol sa proseso. Dugang pa, ang YAG laser ug CO2 laser mahimo usab nga ikombinar ngadto sa double beam alang sa welding, padayon nga laser ug pulse laser mahimong ikombinar alang sa welding, ug ang focused beam ug defocused beam mahimo usab nga ikombinar alang sa welding.
7. Prinsipyo sa double-beam laser welding
3.1 Doble-beam laser welding sa galvanized sheets
Ang galvanized steel sheet mao ang labing sagad nga gigamit nga materyal sa industriya sa awto. Ang natunaw nga punto sa asero mga 1500 ° C, samtang ang pagbukal nga punto sa zinc 906 ° C lamang. Busa, sa diha nga ang paggamit sa fusion welding nga pamaagi, ang usa ka dako nga kantidad sa zinc alisngaw kasagaran nga namugna, hinungdan sa welding proseso nga dili lig-on. , nagporma og mga pores sa weld. Alang sa mga lap joints, ang volatilization sa galvanized layer dili lamang mahitabo sa ibabaw ug ubos nga mga ibabaw, apan mahitabo usab sa joint surface. Atol sa proseso sa welding, ang zinc alisngaw sa madali ejects gikan sa tinunaw nga pool nawong sa pipila ka mga dapit, samtang sa ubang mga dapit kini mao ang lisud nga alang sa zinc alisngaw gikan sa tinunaw pool. Sa nawong sa pool, ang kalidad sa welding dili lig-on.
Ang double-beam laser welding makasulbad sa mga problema sa kalidad sa welding tungod sa zinc vapor. Ang usa ka paagi mao ang pagkontrolar sa oras sa paglungtad ug ang rate sa pagpabugnaw sa tinunaw nga pool pinaagi sa makatarunganon nga pagpares sa kusog sa duha ka sagbayan aron mapadali ang pag-ikyas sa zinc alisngaw; ang laing paagi mao ang Pagpagawas sa zinc alisngaw pinaagi sa pre-punching o grooving. Ingon sa gipakita sa Figure 6-31, CO2 laser gigamit alang sa welding. Ang YAG laser naa sa atubangan sa CO2 laser ug gigamit sa pag-drill sa mga lungag o pagputol sa mga grooves. Ang pre-processed nga mga buho o grooves naghatag og agianan sa pag-ikyas alang sa zinc alisngaw nga namugna atol sa sunod nga welding, nga nagpugong niini sa pagpabilin sa tinunaw nga pool ug nagporma og mga depekto.
3.2 Doble-beam laser welding sa aluminum subong
Tungod sa espesyal nga performance nga mga kinaiya sa aluminum subong nga mga materyales, adunay mga mosunod nga mga kalisdanan sa paggamit sa laser welding [39]: aluminum subong adunay usa ka ubos nga pagsuyup rate sa laser, ug ang inisyal nga reflectivity sa CO2 laser beam nawong milapas sa 90%; Ang aluminum alloy laser welding seams dali nga makagama Porosity, mga liki; pagsunog sa mga elemento sa haluang metal sa panahon sa welding, ug uban pa Sa diha nga ang paggamit sa single laser welding, kini mao ang lisud nga sa pagtukod sa keyhole ug sa pagpadayon sa kalig-on. Ang double-beam laser welding makadugang sa gidak-on sa keyhole, nga makapalisud sa pagsira sa keyhole, nga mapuslanon sa pag-discharge sa gas. Mahimo usab kini nga makunhuran ang rate sa pagpabugnaw ug makunhuran ang panghitabo sa mga pores ug mga liki sa welding. Tungod kay ang proseso sa welding mas lig-on ug ang gidaghanon sa spatter mikunhod, ang weld surface nga porma nga nakuha pinaagi sa double-beam welding sa aluminum alloys mas maayo usab kay sa single-beam welding. Ang Figure 6-32 nagpakita sa dagway sa weld seam sa 3mm nga baga nga aluminum alloy butt welding gamit ang CO2 single-beam laser ug double-beam laser welding.
Gipakita sa panukiduki nga kung ang pag-welding sa 2mm nga gibag-on nga 5000 nga serye nga aluminyo nga haluang metal, kung ang gilay-on tali sa duha nga mga sagbayan mao ang 0.6 ~ 1.0mm, ang proseso sa welding medyo lig-on ug ang pag-abli sa keyhole nga naporma mas dako, nga makatabang sa pag-alisngaw ug pag-ikyas sa magnesium sa panahon ang proseso sa welding. Kung ang gilay-on tali sa duha ka sagbayan gamay ra kaayo, ang proseso sa welding sa usa ka sagbayan dili lig-on. Kung ang distansya dako kaayo, ang welding penetration maapektuhan, sama sa gipakita sa Figure 6-33. Dugang pa, ang ratio sa enerhiya sa duha ka sagbayan usab adunay dako nga epekto sa kalidad sa welding. Kung ang duha ka sagbayan nga adunay gilay-on nga 0.9mm gihan-ay sa serye alang sa welding, ang kusog sa miaging sagbayan kinahanglan nga tukma nga madugangan aron ang ratio sa enerhiya sa duha ka sagbayan sa wala pa ug pagkahuman mas dako pa sa 1:1. Makatabang ang pagpauswag sa kalidad sa welding seam, pagdugang sa natunaw nga lugar, ug sa gihapon makakuha og hapsay ug matahum nga welding seam kung taas ang tulin sa welding.
3.3 Dobleng beam welding sa dili patas nga gibag-on nga mga plato
Sa industriyal nga produksiyon, kasagaran gikinahanglan ang pagwelding sa duha o daghan pa nga metal nga mga palid nga lainlaig gibag-on ug porma aron mahimong usa ka spliced plate. Ilabi na sa produksiyon sa awto, ang paggamit sa mga gipahiangay nga mga blangko nahimong labi ug labi ka kaylap. Pinaagi sa mga welding plate nga adunay lainlaing mga detalye, mga coating sa ibabaw o mga kabtangan, ang kusog mahimong madugangan, makunhuran ang mga magamit, ug makunhuran ang kalidad. Ang laser welding sa mga plato nga lainlain ang gibag-on kasagarang gigamit sa panel welding. Ang usa ka dakong problema mao nga ang mga palid nga welded kinahanglan nga preformed uban sa high-precision sulab ug pagsiguro high-precision assembly. Ang paggamit sa double-beam welding sa dili patas nga gibag-on nga mga plato mahimong mopahiangay sa lainlaing mga pagbag-o sa mga gintang sa plato, butt joints, paryente nga gibag-on ug mga materyales sa plato. Mahimo kini nga magwelding sa mga plato nga adunay mas dako nga sulud ug mga pagtugot sa gintang ug mapaayo ang katulin sa welding ug kalidad sa weld.
Ang nag-unang proseso nga mga parameter sa Shuangguangdong's welding sa dili patas nga gibag-on nga mga plato mahimong bahinon ngadto sa welding parameters ug plate parameters, sama sa gipakita sa numero. Ang mga parameter sa welding naglakip sa gahum sa duha ka laser beam, katulin sa welding, posisyon sa focus, anggulo sa ulo sa welding, anggulo sa rotation sa beam sa double-beam butt joint ug welding offset, ug uban pa. , ug uban pa Ang gahum sa duha ka laser beam mahimong ipasibo nga gilain sumala sa lainlaing mga katuyoan sa welding. Ang pokus nga posisyon kasagaran nahimutang sa nawong sa manipis nga plato aron makab-ot ang usa ka lig-on ug episyente nga proseso sa welding. Ang anggulo sa ulo sa welding kasagarang gipili nga anaa sa palibot sa 6. Kung ang gibag-on sa duha ka mga palid medyo dako, ang usa ka positibo nga anggulo sa ulo sa welding mahimong gamiton, nga mao, ang laser gikiling paingon sa nipis nga plato, ingon sa gipakita sa hulagway; kung ang gibag-on sa plato gamay ra, ang usa ka negatibo nga anggulo sa ulo sa welding mahimong magamit. Ang welding offset gihubit ingon ang gilay-on tali sa laser focus ug sa ngilit sa baga nga plato. Pinaagi sa pag-adjust sa welding offset, ang gidaghanon sa weld dent mahimong mapakunhod ug ang usa ka maayo nga weld cross-section mahimong makuha.
Kung ang mga welding plate nga adunay daghang mga kal-ang, mahimo nimong madugangan ang epektibo nga diametro sa pagpainit sa beam pinaagi sa pag-rotate sa double beam angle aron makakuha og maayo nga mga kapabilidad sa pagpuno sa gintang. Ang gilapdon sa tumoy sa weld gitino sa epektibo nga diametro sa beam sa duha ka laser beam, nga mao, ang rotation angle sa beam. Kon mas dako ang anggulo sa rotation, mas lapad ang pagpainit sa double beam, ug mas dako ang gilapdon sa ibabaw nga bahin sa weld. Ang duha ka laser beam adunay lain-laing mga papel sa proseso sa welding. Ang usa kasagarang gigamit sa paglusot sa seam, samtang ang usa kay gigamit sa pagtunaw sa baga nga plato nga materyal aron pun-on ang gintang. Sama sa gipakita sa Figure 6-35, ubos sa usa ka positibo nga anggulo sa rotation beam (ang atubangan nga beam naglihok sa baga nga plato, ang likod nga beam naglihok sa weld), ang atubangan nga beam mao ang insidente sa baga nga plato aron mapainit ug matunaw ang materyal, ug ang mosunod Ang laser beam nagmugna penetration. Ang una nga laser beam sa atubangan mahimo lamang nga partially matunaw ang baga nga plato, apan kini nakatampo og dako sa proseso sa welding, tungod kay kini dili lamang matunaw sa kilid sa baga nga plato alang sa mas maayo nga pagpuno sa gintang, apan usab pre-join sa hiniusa nga materyal aron nga ang mosunod nga mga sagbayan Mas sayon ang pag-welding pinaagi sa mga lutahan, nga nagtugot sa mas paspas nga welding. Sa double-beam welding nga adunay negatibo nga rotation angle (ang front beam naglihok sa weld, ug ang likod nga beam naglihok sa baga nga plato), ang duha ka beam adunay eksaktong kaatbang nga epekto. Ang kanhing sagbayan motunaw sa lutahan, ug ang ulahi nga sagbayan motunaw sa baga nga plato aron mapuno kini. gintang. Sa kini nga kaso, ang atubangan nga sagbayan gikinahanglan sa pag-welding pinaagi sa bugnaw nga plato, ug ang welding speed mas hinay kay sa paggamit sa usa ka positibo nga beam rotation anggulo. Ug tungod sa preheating nga epekto sa miaging beam, ang ulahi nga beam matunaw sa mas baga nga materyal sa plato ubos sa samang gahum. Sa kini nga kaso, ang gahum sa ulahi nga laser beam kinahanglan nga angay nga pagkunhod. Sa pagtandi, ang paggamit sa usa ka positibo nga anggulo sa rotation beam mahimong tukma nga madugangan ang katulin sa welding, ug ang paggamit sa usa ka negatibo nga anggulo sa rotation beam mahimong makab-ot ang labi ka maayo nga pagpuno sa gintang. Gipakita sa Figure 6-36 ang impluwensya sa lainlaing mga anggulo sa rotation beam sa cross-section sa weld.
3.4 Double-beam laser welding sa dagkong baga nga mga plato Uban sa pag-uswag sa lebel sa gahum sa laser ug kalidad sa beam, ang laser welding sa dagkong baga nga mga plato nahimong usa ka kamatuoran. Bisan pa, tungod kay ang mga high-power nga laser mahal ug ang welding sa dagkong baga nga mga plato sa kasagaran nanginahanglan filler metal, adunay pipila nga mga limitasyon sa aktwal nga produksiyon. Ang paggamit sa dual-beam laser welding nga teknolohiya dili lamang makadugang sa laser power, apan makadugang usab sa epektibong beam heating diametro, makadugang sa abilidad sa pagtunaw sa filler wire, pagpalig-on sa laser keyhole, pagpalambo sa welding stability, ug pagpalambo sa kalidad sa welding.
Oras sa pag-post: Abr-29-2024
