Tiefes Durchdringung wird ein tiefe Durchdringungsschweißen bezeichnet. Es ist üblich, dickere Materialien mit hoher Laserleistung zu schweißen. Bei tiefem Penetrationsschweißen fokussieren sich die Laser zusammen, um eine sehr hohe Leistungsdichte auf dem Werkstück zu erzeugen. Tatsächlich verdampft der Teil, in dem der Laserstrahl fokussiert ist, das Metall verdampfen, wodurch ein Sackloch (dh tiefe Penetrationsloch) im geschmolzenen Metallpool erscheint.
Der Metalldampfdruck blockiert das umgebende geschmolzene Metall, so dass das Sackloch während des Schweißvorgangs immer geöffnet ist. DieLaserleistungwird hauptsächlich von der Schmelze an der Grenze zwischen Dampf und Schmelze und der Wand des tiefen Penetrationslochs aufgenommen. Der fokussierte Laserstrahl und das tiefe Durchdringungsloch bewegen sich weiterhin entlang der Schweißspur. Das Schweißmaterial schmilzt vor dem tiefen Penetrationsloch und leuchtet auf der Rückseite, um eine Schweißnaht zu bilden. Die Hauptfaktoren, die das Eindringen beeinflussen, sind: Laserleistung, Schweißgeschwindigkeit, Abschirmgas und Materialabsorptionswert.
1. Laserleistung
Im Laserschweißen befindet sich eine Schwelle der Lasergüterdichte. Unter diesem Wert ist die Penetrationstiefe sehr flach. Sobald dieser Wert erreicht oder überschritten wird, wird die Eindringtiefe stark erhöht. Nur wenn die Laserleistungsdichte am Werkstück den Schwellenwert überschreitet, wird Plasma erzeugt, was den Fortschritt des stabilen tiefen Durchdringungsschweißens markiert. Wenn die Laserleistung niedriger als dieser Schwellenwert ist, tritt nur die Oberflächenschmelzung des Werkstücks auf, dh das Schweißen wird in einem stabilen Wärmeleitfähigkeitstyp durchgeführt. Wenn die Laserleistungsdichte in der Nähe des kritischen Zustands für die Bildung von kleinen Löchern ist, werden tiefe Durchdringungsschweißen und Leitungsschweißen abwechselnd ein instabiler Schweißprozess, was zu großen Durchdringungsschwankungen führt. Während des Laser-tiefen Penetrationsschweißens steuert die Laserleistung die Eindringtiefe und die Schweißgeschwindigkeit gleichzeitig. Die Penetrationstiefe einer Laserschweißmaschine steht in direktem Zusammenhang mit der Leistungsdichte des Balkens und ist eine Funktion der Leistung des einfallenden Strahls und des Brennpunkts des Strahls. Im Allgemeinen nimmt für einen Laserstrahl mit einem bestimmten Durchmesser die Durchdringungstiefe zu, wenn die Strahlleistung zunimmt.
2. Schweißgeschwindigkeit
Die Schweißgeschwindigkeit hat einen großen Einfluss auf die Eindringtiefe. Die Erhöhung der Geschwindigkeit macht das Eindringen flacher, aber wenn die Geschwindigkeit zu niedrig ist, verursacht er übermäßiges Schmelzen des Materials und das Eindringen des Werkstücks. Daher gibt es einen geeigneten Schweißgeschwindigkeitsbereich für eine bestimmte Laserleistung und eine gewisse Dicke eines bestimmten Materials, und die maximale Durchdringtiefe kann mit dem entsprechenden Geschwindigkeitswert erhalten werden. Die beugungsbegrenzte Fleckgröße des Strahlfokus kann entsprechend der Theorie der Lichtbeugung berechnet werden, aber aufgrund der Aberration der Fokussierlinse ist der tatsächliche Fleck größer als der berechnete Wert. Das einfachste eigentliche Messverfahren ist das isotherme Profilverfahren, das nach dem Scorching dickem Papier den Fokusfleck und den Perforationsdurchmesser messen soll und die Polypropylenplatte eindringt. Diese Methode sollte durch Messung praktiziert werden, um die Größe der Laserleistung und der Zeit der Strahlwirkung zu beherrschen.
3. Abschirmung Gas
Metalllaserschweißmaschinen verwenden oft Inertgas, um den geschmolzenen Pool zu schützen. Wenn einige Materialien geschweißt sind, darf die Oberflächenoxidation nicht berücksichtigt werden, der Schutz darf jedoch nicht berücksichtigt werden. Für die meisten Anwendungen, Helium, Argon, Stickstoff und anderen Gasen werden jedoch häufig als Schutz verwendet, um das Werkstück die Oxidation während des Schweißens zu vermeiden.
4. Materialabsorptionswert
Die Absorption von Laserlicht durch ein Material hängt von einigen wichtigen Eigenschaften des Materials ab, z. B. Absorptionsvermögen, Reflexionsvermögen, Wärmeleitfähigkeit, Schmelztemperatur, Verdampfungstemperatur usw. Das wichtigste von der das Absorptivität ist. Die Faktoren, die die Absorptionsrate des Materials des Laserstrahls beeinflussen, umfassen zwei Aspekte: Der erste ist der elektrische Widerstand des Materials. Nach dem Messen der Absorptionswirkung der polierten Oberfläche des Materials wird festgestellt, dass die Absorptionsrate des Materials proportional zur Quadratwurzel des elektrischen Widerstands ist, und der elektrische Widerstand variiert mit der Temperatur. Und ändern; Zweitens hat der Oberflächenzustand (oder die Glätte) des Materials einen wichtigen Einfluss auf die Strahlabsorptionsrate, was einen signifikanten Effekt auf den Schweißwirkung auswirkt. Die Ausgangswellenlänge vonCO2-Laser.ist normalerweise 10,6 μm. Die Absorptionsrate von Nichtmetallen wie Keramik, Glas, Gummi, Kunststoffe usw. ist bei Raumtemperatur sehr hoch, während die Absorption von Metallmaterialien bei Raumtemperatur sehr schlecht ist, bis das Material geschmolzen oder sogar vergast ist. Seine Absorption erhöht nur scharf. Das Verfahren zur Verwendung der Oberflächenbeschichtung oder der Erzeugung von Oxidfilm auf der Oberfläche ist sehr effektiv, um die Absorption des Lichtstrahls durch das Material zu verbessern.
Das Obige ist die Analyse des tiefen Penetrationsschweißprozesses vonLaserschweißgeräte.. Ich hoffe, dass dieser Artikel jedem hilfreich sein wird. Wenn Sie in meinem Teilen unterschiedliche Meinungen haben, begrüße ich Ihre Vorschläge! Wenn Sie Anforderungen an Laserschweißmaschinen, Laserschneidmaschinen, Laser-Rohrschneidemaschinen, Lasermarkiermaschinen, Laserhüllemaschinen, Laserlöschgeräte usw. verwenden, können Sie gerne anfragen!
