Ang pamaagi sa dual-beam welding gisugyot, panguna aron masulbad ang pagkaangay sapagwelding gamit ang lasersa katukma sa pag-assemble, pagpalambo sa kalig-on sa proseso sa welding, ug pagpalambo sa kalidad sa weld, labi na sa thin plate welding ug aluminum alloy welding. Ang double-beam laser welding makagamit og optical methods aron ibulag ang parehas nga laser ngadto sa duha ka managlahing silaw sa kahayag para sa welding. Mahimo usab kini mogamit og duha ka lain-laing klase sa laser aron i-combine, ang CO2 laser, Nd:YAG laser ug high-power semiconductor laser. Mahimo kining i-combine. Pinaagi sa pag-usab sa beam energy, beam spacing, ug bisan ang energy distribution pattern sa duha ka beam, ang welding temperature field mahimong ma-adjust nga kombenyente ug flexible, nga mag-usab sa existence pattern sa mga lungag ug flow pattern sa liquid metal sa molten pool, nga makahatag og mas maayong solusyon para sa proseso sa welding. Ang halapad nga espasyo sa pagpili dili hitupngan sa single-beam laser welding. Dili lang kini adunay mga bentaha sa dako nga laser welding penetration, paspas nga speed ug taas nga precision, apan aduna usab kini maayong adaptability sa mga materyales ug mga lutahan nga lisod i-weld gamit ang conventional laser welding.
Prinsipyo sadoble nga sinag nga laser welding
Ang double-beam welding nagpasabot sa paggamit og duha ka laser beam sa samang higayon atol sa proseso sa pagwelding. Ang pagkahan-ay sa beam, gilay-on sa beam, anggulo tali sa duha ka beam, posisyon sa pag-focus ug ang energy ratio sa duha ka beam pulos may kalabutan nga mga setting sa double-beam laser welding. Kasagaran, atol sa proseso sa pagwelding, adunay duha ka paagi sa paghan-ay sa double beams. Sama sa gipakita sa hulagway, ang usa gihan-ay nga sunod-sunod subay sa direksyon sa pagwelding. Kini nga pagkahan-ay makapakunhod sa cooling rate sa tinunaw nga pool. Makapakunhod sa tendensya sa pagkagahi sa weld ug sa pagmugna og mga pores. Ang lain mao ang paghan-ay niini nga magkatapad o mag-krus sa duha ka kilid sa weld aron mapauswag ang pagkaangay sa gintang sa weld.
Prinsipyo sa pagwelding sa doble nga sinag sa laser
Ang double-beam welding nagpasabot sa paggamit og duha ka laser beam sa samang higayon atol sa proseso sa pagwelding. Ang pagkahan-ay sa beam, gilay-on sa beam, anggulo tali sa duha ka beam, posisyon sa pag-focus ug ang energy ratio sa duha ka beam pulos may kalabutan nga mga setting sa double-beam laser welding. Kasagaran, atol sa proseso sa pagwelding, adunay duha ka paagi sa paghan-ay sa double beams. Sama sa gipakita sa hulagway, ang usa gihan-ay nga sunod-sunod subay sa direksyon sa pagwelding. Kini nga pagkahan-ay makapakunhod sa cooling rate sa tinunaw nga pool. Makapakunhod sa tendensya sa pagkagahi sa weld ug sa pagmugna og mga pores. Ang lain mao ang paghan-ay niini nga magkatapad o mag-krus sa duha ka kilid sa weld aron mapauswag ang pagkaangay sa gintang sa weld.
Para sa usa ka tandem-arranged dual-beam laser welding system, adunay tulo ka lain-laing mekanismo sa welding depende sa distansya tali sa atubangan ug likod nga mga beam, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos.
1. Sa unang klase sa mekanismo sa pagwelding, ang distansya tali sa duha ka silaw sa kahayag medyo layo. Ang usa ka silaw sa kahayag adunay mas taas nga densidad sa enerhiya ug naka-focus sa nawong sa workpiece aron makahimo og mga keyhole sa pagwelding; ang pikas nga 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 pagwelding, ang cooling rate sa welding pool mahimong makontrol sulod sa usa ka piho nga range, nga mapuslanon sa pagwelding sa pipila ka mga materyales nga adunay taas nga crack sensitivity, sama sa high carbon steel, alloy steel, ug uban pa, ug mahimo usab nga mapaayo ang kalig-on sa weld.
2. Sa ikaduhang klase sa mekanismo sa pagwelding, ang distansya sa pokus tali sa duha ka silaw sa kahayag medyo gamay. Ang duha ka silaw sa kahayag nagpatunghag duha ka independente nga mga lungag sa yawe sa usa ka welding pool, nga nag-usab sa sumbanan sa pag-agos sa likido nga metal ug makatabang sa pagpugong sa pagkadakop. Mahimo niini nga mawagtang ang pagkahitabo sa mga depekto sama sa mga ngilit ug mga bukol sa weld bead ug mapaayo ang pagporma sa weld.
3. Sa ikatulong klase sa mekanismo sa pagwelding, ang distansya tali sa duha ka silaw sa kahayag gamay ra kaayo. Niining higayona, ang duha ka silaw sa kahayag nagpatungha sa samang keyhole sa welding pool. Kon itandi sa single-beam laser welding, tungod kay ang gidak-on sa keyhole modako ug dili dali sirad-an, ang proseso sa pagwelding mas lig-on ug ang gas mas dali nga mogawas, nga mapuslanon sa pagpakunhod sa mga pores ug pagsabwag, ug pag-angkon og padayon, parehas ug matahum nga mga weld.
Atol sa proseso sa pagwelding, ang duha ka laser beam mahimo usab nga himuon sa usa ka piho nga anggulo sa usag usa. Ang mekanismo sa pagwelding susama sa parallel double beam welding mechanism. Ang mga resulta sa pagsulay nagpakita nga pinaagi sa paggamit sa duha ka high-power OO nga adunay anggulo nga 30° sa usag usa ug gilay-on nga 1~2mm, ang laser beam makakuha og funnel-shaped keyhole. Ang gidak-on sa keyhole mas dako ug mas lig-on, nga epektibong makapauswag sa kalidad sa pagwelding. Sa praktikal nga mga aplikasyon, ang kombinasyon sa duha ka sinag sa kahayag mahimong usbon sumala sa lainlaing mga kondisyon sa pagwelding aron makab-ot ang lainlaing mga proseso sa pagwelding.
6. Pamaagi sa pagpatuman sa double-beam laser welding
Ang pagkuha og doble nga mga silaw mahimong makuha pinaagi sa paghiusa sa duha ka lainlaing mga silaw sa laser, o ang usa ka silaw sa laser mahimong bahinon sa duha ka mga silaw sa laser para sa pag-welding gamit ang usa ka optical spectrometry system. Aron mabahin ang usa ka silaw sa kahayag ngadto sa duha ka parallel nga mga silaw sa laser nga adunay lainlaing mga gahum, mahimong gamiton ang usa ka spectroscope o pipila ka espesyal nga optical system. Ang hulagway nagpakita sa duha ka eskematiko nga mga diagram sa mga prinsipyo sa pagbahin sa kahayag gamit ang mga focusing mirrors isip mga beam splitter.
Dugang pa, ang reflector magamit usab isip beam splitter, ug ang katapusang reflector sa optical path magamit isip beam splitter. Kini nga klase sa reflector gitawag usab nga roof-type reflector. Ang reflective surface niini dili patag, apan gilangkoban sa duha ka plane. Ang intersection line sa duha ka reflective surface nahimutang sa tunga sa mirror surface, susama sa roof ridge, sama sa gipakita sa figure. Ang usa ka beam sa parallel light modan-ag sa spectroscope, i-reflect sa duha ka plane sa lain-laing anggulo aron maporma ang duha ka beam sa light, ug modan-ag sa lain-laing posisyon sa focusing mirror. Human sa focusing, duha ka beam sa light ang makuha sa usa ka piho nga distansya sa ibabaw sa workpiece. Pinaagi sa pag-usab sa anggulo tali sa duha ka reflective surface ug sa posisyon sa atop, makuha ang split light beams nga adunay lain-laing focus distances ug arrangements.
Kon mogamit og duha ka lain-laing klase samga sinag sa laser tAron makahimo og double beam, daghang kombinasyon. Ang taas nga kalidad nga CO2 laser nga adunay Gaussian energy distribution mahimong gamiton para sa pangunang trabaho sa welding, ug ang semiconductor laser nga adunay rectangular energy distribution mahimong gamiton aron makatabang sa trabaho sa heat treatment. Sa usa ka bahin, kini nga kombinasyon mas ekonomikanhon. Sa laing bahin, ang gahum sa duha ka light beam mahimong i-adjust nga independente. Para sa lain-laing mga joint form, ang usa ka adjustable temperature field makuha pinaagi sa pag-adjust sa overlapping position sa laser ug sa semiconductor laser, nga angay kaayo para sa welding. Pagkontrol sa proseso. Dugang pa, ang YAG laser ug CO2 laser mahimo usab nga i-combine ngadto sa double beam para sa welding, ang continuous laser ug pulse laser mahimong i-combine para sa welding, ug ang focused beam ug defocused beam mahimo usab nga i-combine para sa welding.
7. Prinsipyo sa double-beam laser welding
3.1 Doble-beam laser welding sa mga galvanized sheet
Ang galvanized steel sheet mao ang labing kasagarang gigamit nga materyal sa industriya sa awto. Ang melting point sa asero naa sa mga 1500°C, samtang ang boiling point sa zinc naa ra sa 906°C. Busa, kung gamiton ang pamaagi sa fusion welding, daghang zinc vapor ang kasagarang mamugna, hinungdan nga dili lig-on ang proseso sa welding, nga nagporma og mga pores sa weld. Para sa mga lap joints, ang volatilization sa galvanized layer dili lamang mahitabo sa ibabaw ug ubos nga mga nawong, apan mahitabo usab sa ibabaw sa joint. Atol sa proseso sa welding, ang zinc vapor dali nga mogawas gikan sa ibabaw sa tinunaw nga pool sa pipila ka mga lugar, samtang sa ubang mga lugar lisud alang sa zinc vapor nga mogawas gikan sa tinunaw nga pool. Sa ibabaw sa pool, ang kalidad sa welding dili lig-on.
Ang double-beam laser welding makasulbad sa mga problema sa kalidad sa welding nga gipahinabo sa zinc vapor. Usa ka pamaagi mao ang pagkontrol sa oras sa paglungtad ug ang rate sa pagpabugnaw sa tinunaw nga pool pinaagi sa makatarunganon nga pagpares sa enerhiya sa duha ka beam aron mapadali ang paggawas sa zinc vapor; ang laing pamaagi mao ang Pagpagawas sa zinc vapor pinaagi sa pre-punching o grooving. Sama sa gipakita sa Figure 6-31, ang CO2 laser gigamit alang sa welding. Ang YAG laser anaa sa atubangan sa CO2 laser ug gigamit sa pag-drill og mga lungag o pagputol sa mga grooves. Ang pre-processed nga mga lungag o grooves naghatag og agianan sa pag-ikyas alang sa zinc vapor nga namugna atol sa sunod nga welding, nga nagpugong niini sa pagpabilin sa tinunaw nga pool ug pagporma og mga depekto.
3.2 Doble-beam laser welding sa aluminum alloy
Tungod sa espesyal nga mga kinaiya sa performance sa mga materyales sa aluminum alloy, adunay mosunod nga mga kalisud sa paggamit sa laser welding [39]: ang aluminum alloy adunay ubos nga absorption rate sa laser, ug ang inisyal nga reflectivity sa CO2 laser beam surface molapas sa 90%; ang aluminum alloy laser welding seams dali nga makahimo og Porosity, mga liki; pagkasunog sa mga elemento sa alloy atol sa welding, ug uban pa. Kung mogamit og single laser welding, lisud ang pag-establisar sa keyhole ug pagmentinar sa kalig-on. Ang double-beam laser welding makadugang sa gidak-on sa keyhole, nga maglisod sa pagsira sa keyhole, nga mapuslanon sa pagpagawas sa gas. Mahimo usab niini nga makunhuran ang cooling rate ug makunhuran ang pagkahitabo sa mga pores ug mga liki sa welding. Tungod kay ang proseso sa welding mas lig-on ug ang gidaghanon sa spatter mikunhod, ang porma sa weld surface nga nakuha pinaagi sa double-beam welding sa aluminum alloys mas maayo usab kaysa sa single-beam welding. Ang Figure 6-32 nagpakita sa hitsura sa weld seam sa 3mm nga gibag-on nga aluminum alloy butt welding gamit ang CO2 single-beam laser ug double-beam laser welding.
Gipakita sa panukiduki nga kon magwelding og 2mm nga gibag-on nga 5000 series aluminum alloy, kon ang distansya tali sa duha ka beam kay 0.6~1.0mm, ang proseso sa pagwelding medyo lig-on ug ang buho sa keyhole nga maporma mas dako, nga makatabang sa pag-alisngaw ug pag-ikyas sa magnesium atol sa proseso sa pagwelding. Kon ang distansya tali sa duha ka beam gamay ra kaayo, ang proseso sa pagwelding sa usa ka beam dili lig-on. Kon ang distansya taas ra kaayo, ang pagsulod sa welding maapektuhan, sama sa gipakita sa Figure 6-33. Dugang pa, ang energy ratio sa duha ka beam adunay dako usab nga epekto sa kalidad sa pagwelding. Kon ang duha ka beam nga adunay gilay-on nga 0.9mm gihan-ay nga sunod-sunod alang sa pagwelding, ang enerhiya sa miaging beam kinahanglan nga dugangan sa hustong paagi aron ang energy ratio sa duha ka beam sa wala pa ug pagkahuman mas dako pa sa 1 :1. Makatabang ang pagpauswag sa kalidad sa welding seam, pagdugang sa melting area, ug pagkab-ot gihapon og hapsay ug matahum nga welding seam kon taas ang welding speed.
3.3 Dobleng beam welding sa dili parehas nga gibag-on nga mga plato
Sa industriyal nga produksiyon, kanunay nga gikinahanglan ang pagwelding sa duha o daghan pang metal nga mga plato nga lainlain ang gibag-on ug porma aron maporma ang usa ka spliced plate. Ilabi na sa produksiyon sa awto, ang paggamit sa tailor-welded blanks nagkadaghan. Pinaagi sa pagwelding sa mga plato nga lainlain ang mga espesipikasyon, surface coatings o mga kabtangan, ang kusog mahimong madugangan, ang mga consumables mahimong maminusan, ug ang kalidad mahimong maminusan. Ang laser welding sa mga plato nga lainlain ang gibag-on kasagarang gigamit sa panel welding. Usa ka dakong problema mao nga ang mga plato nga iwelding kinahanglan nga preformed nga adunay taas nga katukma sa mga ngilit ug masiguro ang taas nga katukma sa pag-assemble. Ang paggamit sa double-beam welding nga dili parehas ang gibag-on sa mga plato mahimong mopahiangay sa lainlaing mga pagbag-o sa mga plate gaps, butt joints, relatibong gibag-on ug mga materyales sa plato. Mahimo niini nga iwelding ang mga plato nga adunay mas dako nga ngilit ug gap tolerances ug mapauswag ang katulin sa welding ug kalidad sa welding.
Ang mga nag-unang parametro sa proseso sa pag-welding sa Shuangguangdong sa dili parehas nga gibag-on nga mga plato mahimong bahinon sa mga parametro sa pag-welding ug mga parametro sa plato, sama sa gipakita sa hulagway. Ang mga parametro sa pag-welding naglakip sa gahum sa duha ka laser beam, katulin sa pag-welding, posisyon sa pag-focus, anggulo sa ulo sa pag-welding, anggulo sa pagtuyok sa beam sa double-beam butt joint ug welding offset, ug uban pa. Ang mga parametro sa board naglakip sa gidak-on sa materyal, performance, kondisyon sa pag-trim, mga kal-ang sa board, ug uban pa. Ang gahum sa duha ka laser beam mahimong i-adjust nga gilain sumala sa lainlaing mga katuyoan sa pag-welding. Ang posisyon sa pag-focus kasagaran nahimutang sa ibabaw sa nipis nga plato aron makab-ot ang usa ka lig-on ug episyente nga proseso sa pag-welding. Ang anggulo sa ulo sa pag-welding kasagaran gipili nga mga 6. Kung ang gibag-on sa duha ka plato medyo dako, mahimong gamiton ang positibo nga anggulo sa ulo sa pag-welding, nga mao, ang laser gikiling padulong sa nipis nga plato, sama sa gipakita sa hulagway; kung ang gibag-on sa plato medyo gamay, mahimong gamiton ang negatibo nga anggulo sa ulo sa pag-welding. Ang welding offset gihubit isip ang distansya tali sa laser focus ug sa ngilit sa baga nga plato. Pinaagi sa pag-adjust sa welding offset, ang gidaghanon sa weld dent mahimong maminusan ug ang usa ka maayo nga weld cross-section makuha.
Kon magwelding og mga plato nga adunay dagkong mga gintang, mahimo nimong madugangan ang diametro sa pagpainit sa epektibong beam pinaagi sa pagtuyok sa anggulo sa double beam aron makakuha og maayong kapasidad sa pagpuno sa gintang. Ang gilapdon sa ibabaw sa weld gitino sa diametro sa epektibong beam sa duha ka laser beam, nga mao, ang anggulo sa pagtuyok sa beam. Kon mas dako ang anggulo sa pagtuyok, mas lapad ang range sa pagpainit sa double beam, ug mas dako ang gilapdon sa ibabaw nga bahin sa weld. Ang duha ka laser beam adunay lain-laing papel sa proseso sa pagwelding. Ang usa gigamit sa pagsulod sa tahi, samtang ang usa gigamit sa pagtunaw sa baga nga materyal sa plato aron pun-on ang gintang. Sama sa gipakita sa Figure 6-35, ubos sa positibo nga anggulo sa pagtuyok sa beam (ang atubangan nga beam molihok sa baga nga plato, ang likod nga beam molihok sa weld), ang atubangan nga beam moigo sa baga nga plato aron ipainit ug matunaw ang materyal, ug ang mosunod nga laser beam makamugna og pagsulod. Ang unang laser beam sa atubangan makatunaw lang og gamay sa baga nga plato, apan dako kini og ikatabang sa proseso sa pagwelding, kay dili lang kini makatunaw sa kilid sa baga nga plato para mas maayo ang pagpuno sa gintang, apan kini usab ang mo-pre-join sa joint material aron mas dali ang pagwelding sa mosunod nga mga beam, nga motugot sa mas paspas nga pagwelding. Sa double-beam welding nga adunay negatibo nga rotation angle (ang front beam molihok sa weld, ug ang rear beam molihok sa baga nga plato), ang duha ka beam adunay sukwahi nga epekto. Ang unang beam motunaw sa joint, ug ang ikaduhang beam motunaw sa baga nga plato aron mapuno kini. Sa kini nga kaso, ang atubangan nga beam kinahanglan nga mowelding agi sa cold plate, ug ang gikusgon sa pagwelding mas hinay kaysa sa paggamit sa positibo nga beam rotation angle. Ug tungod sa preheating effect sa miaging beam, ang ikaduhang beam motunaw sa mas baga nga plate material ubos sa parehas nga gahum. Sa kini nga kaso, ang gahum sa ikaduhang laser beam kinahanglan nga maminusan sa hustong paagi. Sa pagtandi, ang paggamit sa positibo nga beam rotation angle mahimong makadugang sa gikusgon sa pagwelding, ug ang paggamit sa negatibo nga beam rotation angle makab-ot sa mas maayo nga pagpuno sa gintang. Ang Figure 6-36 nagpakita sa impluwensya sa lain-laing anggulo sa pagtuyok sa beam sa cross-section sa weld.
3.4 Doble-beam laser welding sa dagkong ug baga nga mga plato Uban sa pag-uswag sa lebel sa gahum sa laser ug kalidad sa beam, ang laser welding sa dagkong ug baga nga mga plato nahimo nang usa ka realidad. Bisan pa, tungod kay ang mga high-power laser mahal ug ang pag-welding sa dagkong ug baga nga mga plato kasagaran nanginahanglan og filler metal, adunay pipila ka mga limitasyon sa aktuwal nga produksiyon. Ang paggamit sa dual-beam laser welding nga teknolohiya dili lamang makadugang sa gahum sa laser, apan makadugang usab sa epektibo nga diametro sa pagpainit sa beam, makadugang sa abilidad sa pagtunaw sa filler wire, pagpalig-on sa laser keyhole, pagpauswag sa kalig-on sa welding, ug pagpauswag sa kalidad sa welding.
Oras sa pag-post: Abr-29-2024
