Laser weldingbisa digayuh nggunakake sinar laser terus-terusan utawa pulsed. Prinsip sakawelding laserbisa dipérang dadi welding konduksi panas lan welding penetrasi jero laser. Nalika Kapadhetan daya kurang saka 104 ~ 105 W / cm2, iku welding konduksi panas. Ing wektu iki, ambane seng nembus cethek lan kacepetan welding alon; nalika Kapadhetan daya luwih saka 105 ~ 107 W / cm2, lumahing logam cekung menyang "bolongan" amarga panas, mbentuk welding seng nembus jero, kang wis karakteristik kacepetan welding cepet lan rasio aspek gedhe. Prinsip konduksi termalwelding laserpunika: radiation laser heats lumahing kanggo diproses, lan panas lumahing diffuses menyang interior liwat konduksi termal. Kanthi ngontrol paramèter laser kayata jembaré pulsa laser, energi, daya puncak, lan frekuensi pengulangan, benda kerja dilebur kanggo mbentuk blumbang molten tartamtu.
Welding penetrasi jero laser umume nggunakake sinar laser sing terus-terusan kanggo ngrampungake sambungan bahan. Proses fisik metalurgi meh padha karo welding sinar elektron, yaiku, mekanisme konversi energi rampung liwat struktur "bolongan kunci".
Ing iradiasi laser kanthi kapadhetan daya sing cukup dhuwur, materi kasebut nguap lan bolongan cilik dibentuk. Lubang cilik sing diisi uap iki kaya awak ireng, nyerep meh kabeh energi sinar kedadeyan. Suhu keseimbangan ing bolongan tekan udakara 2500°C. Panas ditransfer saka tembok njaba bolongan suhu dhuwur, nyebabake logam sing ngubengi bolongan kasebut ilang. Bolongan cilik diisi uap suhu dhuwur sing diasilake dening penguapan bahan tembok sing terus-terusan ing iradiasi sinar. Tembok bolongan cilik diubengi dening logam molten, lan logam cair diubengi dening bahan padhet (ing proses welding paling konvensional lan welding konduksi laser, energi pisanan disimpen ing permukaan workpiece lan banjur diangkut menyang interior kanthi transfer. ). Aliran cairan ing njaba tembok bolongan lan tegangan permukaan lapisan tembok ana ing fase kanthi tekanan uap sing terus-terusan ing rongga bolongan lan njaga keseimbangan dinamis. Sinar cahya terus-terusan mlebu ing bolongan cilik, lan materi ing njaba bolongan cilik terus-terusan mili. Nalika sinar cahya obah, bolongan cilik tansah ana ing aliran sing stabil.
Tegese, bolongan cilik lan logam molten sing ngubengi tembok bolongan maju kanthi kecepatan maju balok pilot. Logam molten ngiseni longkangan kiwa sawise bolongan cilik dibusak lan condenses patut, lan weld kawangun. Kabeh iki kedadeyan kanthi cepet supaya kecepatan pengelasan bisa gampang nganti pirang-pirang meter saben menit.
Sawise ngerti konsep dhasar saka Kapadhetan daya, welding konduktivitas termal, lan welding seng nembus jero, kita bakal nindakake analisis komparatif saka Kapadhetan daya lan fase metallographic diameteripun inti beda.
Perbandingan eksperimen welding adhedhasar diameter inti laser umum ing pasar:
Kapadhetan daya saka posisi titik fokus laser karo diameteripun inti beda
Saka perspektif Kapadhetan daya, ing daya padha, cilik diameteripun inti, sing luwih dhuwur padhange laser lan liyane klempakan energi. Yen laser dibandhingake piso cetha, cilik diameteripun inti, lan landhep laser. Kapadhetan daya laser diameter inti 14um luwih saka 50 kaping luwih saka laser diameter inti 100um, lan kemampuan pangolahan luwih kuwat. Ing wektu sing padha, Kapadhetan daya diwilang ing kene mung Kapadhetan rata-rata prasaja. Distribusi energi sing nyata minangka distribusi Gaussian sing kira-kira, lan energi pusat bakal kaping pirang-pirang kapadhetan daya rata-rata.
Diagram skematis distribusi energi laser kanthi diameter inti sing beda
Werna diagram distribusi energi yaiku distribusi energi. Sing luwih abang werna, sing luwih dhuwur energi. Energi abang minangka panggonan konsentrasi energi. Liwat distribusi energi laser sinar laser kanthi diameter inti sing beda-beda, bisa dideleng manawa ngarep sinar laser ora cetha lan sinar laser cetha. Sing luwih cilik, luwih konsentrasi energi ing siji titik, luwih cetha lan luwih kuat kemampuan penetrasi.
Perbandingan efek welding saka laser karo diameteripun inti beda
Perbandingan laser kanthi diameter inti sing beda:
(1) Eksperimen nggunakake kacepetan 150mm/s, welding posisi fokus, lan materi 1 seri aluminium, kandel 2mm;
(2) Sing luwih gedhe diameteripun inti, sing luwih gedhe jembaré leleh, sing luwih gedhe zona kena pengaruh panas, lan luwih cilik Kapadhetan daya unit. Nalika diameteripun inti ngluwihi 200um, iku ora gampang kanggo entuk ambane seng nembus ing dhuwur-reaksi wesi kayata aluminium lan tembaga, lan welding seng nembus jero luwih bisa ngrambah mung karo daya dhuwur;
(3) Laser cilik-inti duwe Kapadhetan daya dhuwur lan bisa cepet doyo keyholes ing lumahing materi karo energi dhuwur lan cilik zona kena pengaruh panas. Nanging, ing wektu sing padha, lumahing weld iku atos, lan kemungkinan ambruk keyhole dhuwur sak kurang-kacepetan welding, lan keyhole ditutup sak siklus welding. Siklus kasebut dawa, lan cacat kayata cacat lan pori-pori bisa kedadeyan. Cocog kanggo pangolahan utawa pangolahan kanthi kecepatan dhuwur kanthi lintasan ayunan;
(4) Laser diameter inti gedhe duwe titik cahya sing luwih gedhe lan energi sing luwih akeh, saengga luwih cocok kanggo remelting permukaan laser, cladding, annealing lan proses liyane.
wektu Post: Oct-06-2023
