Czynniki wpływające na szerokość perełki spoiny w laserowych maszynach spawalniczych
Na szerokość koralików spoiny w spawaniu laserowym wpływa wiele czynników, które można podzielić na parametry laserowe, ustawienia systemu optyczne, warunki procesu, właściwości materiałowe i inne czynniki zewnętrzne . poniżej znajduje się szczegółowy rozkład:
1. parametry lasera
(1) moc laserowa
Wyższa moc → Szerszy spaw (więcej wejściowych ciepła, większa pula stopu) .
Niższa moc → Węższa spawa (mniej penetracji, możliwy brak fuzji) .
(2) Tryb wiązki (jakość wiązki)
TEM 00 (wiązka Gaussa) → wąskie, głębokie spoiny (wysokie stężenie energii) .
Wiązki wielomodowe → szersze, płytsze spoiny (energia bardziej rozproszona) .
(3) Parametry impulsu (dla laserów pulsacyjnych)
Wyższa częstotliwość → szersza spawa (bardziej nakładające się impulsy) .
Dłuższa szerokość impulsu → szersza spoina (rozszerzone wejście ciepła) .
Wyższe cykl pracy → szerszy spawalka ** (dłuższa ekspozycja na energię) .
2. Parametry systemu optyczne
(1) Średnica punktów ostrości
Większy punkt → szerszy spaw (niższa gęstość energii) .
Mniejszy punkt → Węższy spaw (wyższy stężenie energii) .
(2) defocusing (pozycja wiązki)
Dodatnie defocus (powyżej obrabia) → szerszy spawalk .
Negatywne defocus (poniżej obrabia) → szerszy spawalk .
Zero defocus (na powierzchni) → Weld najwęższy .
(3) ogniskowa soczewka
Dłuższa ogniskowa → Większy punkt → szerszy spawalk .
Krótsza ogniskowa → Mniejszy punkt → Węższy spawalnia .
3. Parametry procesu
(1) Prędkość spawania
Wyższa prędkość → Węższa spawa (mniej wejściowa ciepła) .
Niższa prędkość → szersza spoina (więcej akumulacji ciepła) .
(2) Gaz osłony
Typ gazu (AR, He, N₂) → Wpływa na tłumienie i szybkość chłodzenia plazmy .
Wyższy przepływ gazu → Lekko węższy spawa (szybsze chłodzenie) .
(3) Podawanie drutu (do spawania laserowego)
Grubszy drut → szerszy spaw (wymaga więcej energii do stopienia) .
Wyższa szybkość zasilacza → szersza spawa (więcej osadzonych materiałów wypełniających) .
4. Właściwości materiałowe
(1) Przewodnictwo cieplne
Wysoka przewodność (e . g ., cu, al) → węższy spaw (ciepło szybko rozprasza) .
Niski przewodność (e . g ., stal nierdzewna) → szersze spawanie (pozostaje zlokalizowane ciepło) .
(2) Grubość materiału
Grubsze materiały → szersza spoina (potrzebna moc wyższa) .
Cieńsze materiały → węższy spawa (mniej wymagana energia) .
(3) Stan powierzchni
Tlenki, powłoki lub zanieczyszczenia → Wpływają na absorpcję laserową → Nieregularna szerokość spoiny .
5. Inne czynniki
(1) Konfiguracja wspólna
Połączenia tyłka, okrążenia lub filetu → Różne rozpraszanie ciepła → Wpływa na szerokość spoiny .
(2) Oscylacja wiązki (tkanie)
Oscyling Laser Belka → Szerszy spoin (używany do mostkowania lub grubych płyt) .
(3) Warunki środowiskowe
Temperatura otoczenia/wilgotność → Niewielki wpływ na szybkość chłodzenia .
Podsumowanie: Jak kontrolować szerokość koralików spawanych?
|. Cel|Metoda regulacji |
|. Wzrost szerokości|↑ zasilanie, ↓ prędkość, ↑ defocus, ↑ rozmiar plamki, użyj grubszego drutu, wiązki oscylatora |
|. Zmniejsz szerokość|↓ moc, ↑ prędkość, zero defocus, ↓ rozmiar plamki, użyj cieńszego drutu, TEM 00
Aby uzyskać optymalne wyniki, zaleca się zaprojektowanie eksperymentów (DOE) w celu dostrajania parametrów opartych na wymaganiach dotyczących materiałów i aplikacji .
--------- Victor Feng
Laser Rayther