Pengelasan laserbisa ditindakake nggunakake sinar laser terus-terusan utawa berdenyut. Prinsip-prinsip sakapengelasan laserbisa dipérang dadi pengelasan konduksi panas lan pengelasan penetrasi laser jero. Nalika kapadhetan daya kurang saka 104 ~ 105 W / cm2, iku pengelasan konduksi panas. Ing wektu iki, ambane penetrasi cethek lan kecepatan pengelasan alon; nalika kapadhetan daya luwih gedhe saka 105 ~ 107 W / cm2, permukaan logam cekung dadi "bolongan" amarga panas, mbentuk pengelasan penetrasi jero, sing nduweni karakteristik kecepatan pengelasan cepet lan rasio aspek gedhe. Prinsip konduksi termalpengelasan laseryaiku: radiasi laser manasi permukaan sing arep diproses, lan panas permukaan nyebar menyang njero liwat konduksi termal. Kanthi ngontrol parameter laser kayata jembar pulsa laser, energi, daya puncak, lan frekuensi pengulangan, benda kerja dilebur kanggo mbentuk blumbang cair tartamtu.
Pengelasan penetrasi laser jero umume nggunakake sinar laser terus-terusan kanggo ngrampungake sambungan bahan. Proses fisik metalurgine meh padha karo pengelasan sinar elektron, yaiku, mekanisme konversi energi dirampungake liwat struktur "lubang kunci".
Ing sangisore iradiasi laser kanthi kapadhetan daya sing cukup dhuwur, materi kasebut nguap lan bolongan cilik kawangun. Bolongan cilik sing kebak uap iki kaya benda ireng, nyerep meh kabeh energi saka sinar sing mlebu. Suhu keseimbangan ing bolongan kasebut tekan udakara 2500°C. Panas ditransfer saka tembok njaba bolongan suhu dhuwur, nyebabake logam sing ngubengi bolongan kasebut leleh. Bolongan cilik diisi karo uap suhu dhuwur sing diasilake dening penguapan terus-terusan saka bahan tembok ing sangisore iradiasi balok. Tembok bolongan cilik diubengi dening logam cair, lan logam cair diubengi dening bahan padat (ing umume proses pengelasan konvensional lan pengelasan konduksi laser, energi kasebut pisanan disimpen ing permukaan benda kerja banjur diangkut menyang njero kanthi transfer). Aliran cairan ing njaba tembok bolongan lan tegangan permukaan lapisan tembok ana ing fase karo tekanan uap sing terus-terusan diasilake ing rongga bolongan lan njaga keseimbangan dinamis. Sinar cahya terus mlebu ing bolongan cilik, lan bahan ing njaba bolongan cilik terus mili. Nalika sinar cahya obah, bolongan cilik mesthi ana ing kahanan aliran sing stabil.
Tegese, bolongan cilik lan logam cair sing ngubengi tembok bolongan obah maju bebarengan karo kecepatan maju balok pilot. Logam cair ngisi celah sing ditinggalake sawise bolongan cilik dicopot lan kondensasi miturut kuwi, lan las kawangun. Kabeh iki kedadeyan kanthi cepet banget nganti kecepatan pengelasan bisa kanthi gampang tekan sawetara meter saben menit.
Sawise mangerteni konsep dhasar kapadhetan daya, pengelasan konduktivitas termal, lan pengelasan penetrasi jero, sabanjure kita bakal nindakake analisis komparatif kapadhetan daya lan fase metalografi saka diameter inti sing beda-beda.
Perbandingan eksperimen pengelasan adhedhasar diameter inti laser umum ing pasar:
Kapadhetan daya posisi titik fokus laser kanthi diameter inti sing beda-beda
Saka perspektif kapadhetan daya, ing daya sing padha, diameter inti sing luwih cilik, padhange laser sing luwih dhuwur lan energi sing luwih terkonsentrasi. Yen laser dibandhingake karo piso sing landhep, diameter inti sing luwih cilik, laser kasebut luwih landhep. Kapadhetan daya laser diameter inti 14um luwih saka 50 kali lipat saka laser diameter inti 100um, lan kemampuan pangolahan luwih kuwat. Ing wektu sing padha, kapadhetan daya sing diitung ing kene mung kapadhetan rata-rata sing prasaja. Distribusi energi sing nyata minangka distribusi Gaussian kira-kira, lan energi pusat bakal kaping pirang-pirang saka kapadhetan daya rata-rata.
Diagram skematis distribusi energi laser kanthi diameter inti sing beda-beda
Werna diagram distribusi energi iku distribusi energi. Saya abang warnane, saya dhuwur energine. Energi abang iku panggonane energi kasebut dikonsentrasikake. Liwat distribusi energi laser saka sinar laser kanthi diameter inti sing beda-beda, bisa dideleng yen sisih ngarep sinar laser ora landhep lan sinar laser uga landhep. Saya cilik, saya akeh konsentrasi energi ing salah sawijining titik, saya landhep lan saya kuwat kemampuan penetrasine.
Perbandingan efek pengelasan laser kanthi diameter inti sing beda-beda
Perbandingan laser kanthi diameter inti sing beda:
(1) Eksperimen iki nggunakake kecepatan 150mm/s, pengelasan posisi fokus, lan bahane digawe saka aluminium seri 1, kandele 2mm;
(2) Saya gedhe diameter inti, saya gedhe jembar leleh, saya gedhe zona sing kena pengaruh panas, lan saya cilik kapadhetan daya unit. Nalika diameter inti ngluwihi 200um, ora gampang entuk ambane penetrasi ing paduan reaksi dhuwur kayata aluminium lan tembaga, lan pengelasan penetrasi jero sing luwih dhuwur mung bisa digayuh kanthi daya dhuwur;
(3) Laser inti cilik nduweni kapadhetan daya sing dhuwur lan bisa kanthi cepet njebol bolongan kunci ing permukaan bahan kanthi energi dhuwur lan zona sing kena pengaruh panas cilik. Nanging, ing wektu sing padha, permukaan las kasar, lan kemungkinan ambruk bolongan kunci dhuwur nalika pengelasan kecepatan rendah, lan bolongan kunci ditutup sajrone siklus pengelasan. Siklus kasebut dawa, lan cacat kayata cacat lan pori-pori rawan kedadeyan. Iki cocog kanggo pangolahan kecepatan tinggi utawa pangolahan kanthi lintasan ayunan;
(4) Laser diameter inti sing gedhe nduweni titik cahya sing luwih gedhe lan energi sing luwih kasebar, saengga luwih cocog kanggo peleburan ulang permukaan laser, cladding, annealing, lan proses liyane.
Wektu kiriman: 06-Okt-2023
