Topik khusus babagan teknologi welding laser modern - welding laser beam pindho

Cara welding dual-beam diusulake, utamane kanggo ngatasi kemampuan adaptasiwelding laserkanggo akurasi perakitan, nambah stabilitas proses welding, lan nambah kualitas welding, utamané kanggo welding piring lancip lan welding aluminium. Welding laser sinar kaping pindho bisa nggunakake cara optik kanggo misahake laser sing padha dadi rong sinar cahya sing kapisah kanggo welding. Uga bisa nggunakake rong jinis laser kanggo gabungke, CO2 laser, Nd: YAG laser lan dhuwur-daya semikonduktor laser. bisa digabungake. Kanthi ngganti energi beam, jarak beam, lan malah pola distribusi energi saka loro balok, lapangan suhu welding bisa diatur kanthi gampang lan fleksibel, ngganti pola orane bolongan lan pola aliran logam cair ing blumbang molten. , nyediakake solusi sing luwih apik kanggo proses welding. Ruang pilihan sing akeh ora ditandingi dening welding laser sinar tunggal. Ora mung nduweni kaluwihan penetrasi welding laser gedhe, kacepetan cepet lan presisi dhuwur, nanging uga nduweni kemampuan adaptasi sing apik kanggo bahan lan sendi sing angel dilas nganggo welding laser konvensional.

Prinsip sakawelding laser sinar pindho

Welding pindho balok tegese nggunakake rong sinar laser ing wektu sing padha sajrone proses welding. Susunan beam, jarak beam, sudut antarane loro balok, posisi fokus lan rasio energi loro balok kabeh setelan sing cocog ing welding laser sinar pindho. paramèter. Biasane, sajrone proses welding, umume ana rong cara kanggo ngatur balok ganda. Minangka ditampilake ing tokoh, siji wis disusun ing seri bebarengan arah welding. Pangaturan iki bisa nyuda tingkat cooling saka blumbang molten. Nyuda kecenderungan hardenability saka las lan generasi pori. Liyane iku kanggo ngatur wong sisih dening sisih utawa crosswise ing loro-lorone saka las kanggo nambah daya adaptasi kanggo longkangan weld.

Prinsip pengelasan laser sinar ganda

Welding pindho balok tegese nggunakake rong sinar laser ing wektu sing padha sajrone proses welding. Susunan beam, jarak beam, sudut antarane loro balok, posisi fokus lan rasio energi loro balok kabeh setelan sing cocog ing welding laser sinar pindho. paramèter. Biasane, sajrone proses welding, umume ana rong cara kanggo ngatur balok ganda. Minangka ditampilake ing tokoh, siji wis disusun ing seri bebarengan arah welding. Pangaturan iki bisa nyuda tingkat cooling saka blumbang molten. Nyuda kecenderungan hardenability saka las lan generasi pori. Liyane iku kanggo ngatur wong sisih dening sisih utawa crosswise ing loro-lorone saka las kanggo nambah daya adaptasi kanggo longkangan weld.

 

Kanggo sistem welding laser dual-beam tandem-diatur, ana telung mekanisme welding beda gumantung ing kadohan antarane rohé ngarep lan mburi, minangka ditampilake ing tokoh ngisor.

1. Ing jinis mekanisme welding pisanan, jarak antarane rong sinar cahya relatif gedhe. Siji sinar cahya nduweni kapadhetan energi sing luwih gedhe lan fokus ing permukaan benda kerja kanggo ngasilake bolongan kunci ing welding; sinar cahya liyane nduweni kapadhetan energi sing luwih cilik. Mung digunakake minangka sumber panas kanggo pre-weld utawa post-weld perawatan panas. Nggunakake mekanisme welding iki, tingkat cooling saka blumbang welding bisa kontrol ing sawetara tartamtu, kang ono gunane kanggo welding sawetara bahan karo sensitivitas crack dhuwur, kayata baja karbon dhuwur, baja alloy, etc., lan uga bisa nambah kateguhan. saka las.

2. Ing jinis mekanisme welding kaloro, jarak fokus antarane rong sinar cahya relatif cilik. Loro sinar cahya ngasilake rong bolongan kunci independen ing blumbang welding, sing ngganti pola aliran logam cair lan mbantu nyegah serangan. Bisa ngilangi kedadeyan cacat kayata pinggiran lan bulges manik las lan nambah pembentukan las.

3. Ing jinis katelu saka mekanisme welding, jarak antarane loro sinar cahya cilik banget. Ing wektu iki, loro sinar cahya ngasilake keyhole sing padha ing blumbang welding. Dibandhingake karo welding laser single-beam, amarga ukuran keyhole dadi luwih gedhe lan ora gampang kanggo nutup, proses welding luwih stabil lan gas luwih gampang kanggo discharge, kang ono gunane kanggo ngurangi pori lan spatter, lan entuk terus-terusan, seragam lan welds ayu.

Sajrone proses welding, loro sinar laser uga bisa digawe ing amba tartamtu kanggo saben liyane. Mekanisme welding padha karo mekanisme welding balok ganda paralel. Asil tes nuduhake yen kanthi nggunakake rong OOs daya dhuwur kanthi sudut 30 ° saben liyane lan jarak 1 ~ 2mm, sinar laser bisa entuk lubang kunci sing bentuke corong. Ukuran keyhole luwih gedhe lan luwih stabil, sing bisa ningkatake kualitas welding kanthi efektif. Ing aplikasi praktis, kombinasi bebarengan saka rong sinar cahya bisa diganti miturut kondisi welding beda kanggo entuk pangolahan welding beda.

6. Implementasi metode las laser sinar ganda

Akuisisi sinar ganda bisa dipikolehi kanthi nggabungake rong sinar laser sing beda, utawa siji sinar laser bisa dipérang dadi rong sinar laser kanggo welding nggunakake sistem spektrometri optik. Kanggo misahake sinar cahya dadi rong sinar laser paralel kanthi kekuwatan sing beda, spektroskop utawa sawetara sistem optik khusus bisa digunakake. Gambar kasebut nuduhake rong diagram skematis prinsip pamisah cahya nggunakake pangilon fokus minangka pemisah sinar.

Kajaba iku, reflektor uga bisa digunakake minangka beam splitter, lan reflektor pungkasan ing jalur optik bisa digunakake minangka beam splitter. Reflektor jinis iki uga diarani reflektor jinis gendheng. Lumahing reflektif kasebut dudu permukaan sing rata, nanging kasusun saka rong bidang. Garis persimpangan saka rong permukaan reflektif dumunung ing tengah lumahing pangilon, padha karo pucuk gendheng, kaya sing ditampilake ing gambar kasebut. A sorotan cahya podo cemlorot ing spektroskop, dibayangke dening rong bidang ing sudhut sing beda kanggo mbentuk loro sinar cahya, lan cemlorot ing macem-macem posisi saka pangilon fokus. Sawise fokus, rong sinar cahya dipikolehi ing jarak tartamtu ing permukaan benda kerja. Kanthi ngganti amba antarane loro lumahing nggambarake lan posisi gendheng, pamisah sinar cahya karo jarak fokus beda lan aransemen bisa dipikolehi.

Nalika nggunakake rong jinis bedasinar laser to mbentuk balok pindho, ana akeh kombinasi. Laser CO2 kualitas dhuwur karo distribusi energi Gaussian bisa digunakake kanggo karya welding utama, lan laser semikonduktor karo distribusi energi persegi dowo bisa digunakake kanggo bantuan ing karya perawatan panas. Ing tangan siji, kombinasi iki luwih ekonomis. Ing sisih liya, kekuwatan saka rong sinar cahya bisa diatur kanthi mandiri. Kanggo macem-macem wangun gabungan, lapangan suhu sing bisa diatur bisa dipikolehi kanthi nyetel posisi tumpang tindih laser lan laser semikonduktor, sing cocok banget kanggo welding. Kontrol proses. Kajaba iku, laser YAG lan laser CO2 uga bisa digabung dadi sinar pindho kanggo welding, laser terus-terusan lan laser pulsa bisa digabungake kanggo welding, lan balok fokus lan balok defocused uga bisa digabungake kanggo welding.

7. Prinsip welding laser sinar pindho

3.1 Welding laser pindho sinar saka sheets galvanis

Lembaran baja galvanis minangka bahan sing paling umum digunakake ing industri otomotif. Titik lebur baja watara 1500°C, déné titik didih seng mung 906°C. Mulane, nalika nggunakake cara welding fusi, jumlah gedhe saka beluk seng biasane kui, nyebabake proses welding dadi ora stabil. , mbentuk pori-pori ing las. Kanggo sendi puteran, volatilisasi lapisan galvanis ora mung ana ing permukaan ndhuwur lan ngisor, nanging uga ana ing permukaan sendi. Sajrone proses welding, uap seng cepet metu saka lumahing blumbang molten ing sawetara wilayah, nalika ing wilayah liyane angel kanggo beluk seng uwal saka blumbang molten. Ing lumahing blumbang, kualitas welding banget boten stabil.

Welding laser sinar kaping pindho bisa ngatasi masalah kualitas welding sing disebabake dening uap seng. Salah siji cara kanggo ngontrol wektu orane lan tingkat cooling saka blumbang molten dening akal cocog energi saka loro rohé kanggo nggampangake uwal saka beluk seng; cara liyane Release uap seng dening wis punching utawa grooving. Minangka ditampilake ing Figure 6-31, CO2 laser digunakake kanggo welding. Laser YAG ana ing ngarepe laser CO2 lan digunakake kanggo pengeboran bolongan utawa Cut grooves. Bolongan utawa grooves sing wis diproses nyedhiyakake dalan uwal kanggo uap seng sing diasilake sajrone welding sabanjure, nyegah saka tetep ing blumbang molten lan mbentuk cacat.

3.2 Welding laser sinar pindho saka alloy aluminium

Amarga karakteristik kinerja khusus saka bahan wesi aluminium, ana kangelan ing ngisor iki nggunakake welding laser [39]: alloy aluminium nduweni tingkat panyerepan kurang saka laser, lan reflektivitas dhisikan saka lumahing sinar laser CO2 ngluwihi 90%; aluminium alloy laser welding lapisan gampang kanggo gawé Porositas, retak; kobong saka unsur alloy sak welding, etc Nalika nggunakake welding laser siji, iku angel kanggo netepake keyhole lan njaga stabilitas. Welding laser sinar kaping pindho bisa nambah ukuran bolongan kunci, dadi angel kanggo nutup bolongan kunci, sing migunani kanggo discharge gas. Uga bisa nyuda tingkat cooling lan nyuda kedadeyan pori-pori lan retakan welding. Wiwit proses welding luwih stabil lan jumlah spatter wis suda, wangun lumahing welding dijupuk dening welding pindho balok aluminium uga Ngartekno luwih apik tinimbang welding single-beam. Figure 6-32 nuduhake katon saka lapisan welding saka 3mm nglukis aluminium alloy butt welding nggunakake CO2 single-beam laser lan pindho sinar laser welding.

Riset nuduhake yen nalika welding 2mm nglukis 5000 seri aluminium alloy, nalika jarak antarane loro rohé punika 0.6 ~ 1.0mm, proses welding punika relatif stabil lan bukaan keyhole kawangun luwih gedhe, kang kondusif kanggo penguapan lan uwal saka Magnesium sak. proses welding. Yen jarak antarane loro balok cilik banget, proses welding siji balok ora bakal stabil. Yen kadohan gedhe banget, seng nembus welding bakal kena pengaruh, minangka ditampilake ing Figure 6-33. Kajaba iku, rasio energi saka loro balok uga duwe pengaruh gedhe ing kualitas welding. Nalika loro balok kanthi jarak 0.9mm disusun kanthi seri kanggo welding, energi balok sadurunge kudu ditambah kanthi tepat supaya rasio energi loro balok sadurunge lan sawise luwih saka 1:1. Iku mbiyantu kanggo nambah kualitas lapisan welding, nambah area leleh, lan isih entuk lapisan welding Gamelan lan ayu nalika kacepetan welding dhuwur.

3.3 Welding beam pindho saka piring kekandelan unequal

Ing produksi industri, asring perlu kanggo ngelas loro utawa luwih piring logam saka macem-macem kekandelan lan wangun kanggo mbentuk piring spliced. Utamane ing produksi mobil, aplikasi blangko sing dilas sing dilas dadi luwih akeh. Kanthi piring welding kanthi spesifikasi, lapisan permukaan utawa sifat sing beda-beda, kekuwatan bisa ditambah, bahan bakar dikurangi, lan kualitas suda. Welding laser piring saka macem-macem kekandelan biasane digunakake ing welding panel. Masalah utama yaiku piring sing bakal dilas kudu disiapake kanthi presisi dhuwur lan njamin presisi dhuwur. Panggunaan welding pindho balok saka piring kekandelan unequal bisa adaptasi kanggo owah-owahan beda ing kesenjangan piring, joints bokong, kekandelan relatif lan bahan piring. Bisa ngelas piring kanthi toleransi sing luwih gedhe lan toleransi longkangan lan nambah kacepetan las lan kualitas las.

Parameter proses utama saka welding Shuangguangdong saka piring kekandelan unequal bisa dipérang dadi paramèter welding lan paramèter piring, minangka ditampilake ing tokoh. Paramèter welding kalebu daya saka loro sinar laser, kacepetan welding, posisi fokus, amba sirah welding, amba rotasi beam saka joints bokong pindho balok lan welding nutup kerugian, etc. Parameter Papan kalebu ukuran materi, kinerja, kondisi trimming, kesenjangan Papan , etc. Daya saka loro sinar laser bisa diatur dhewe miturut tujuan welding beda. Posisi fokus umume dumunung ing permukaan piring tipis kanggo entuk proses welding sing stabil lan efisien. Sudut sirah welding biasane dipilih dadi watara 6. Yen kekandelan saka rong piring relatif gedhe, amba sirah welding positif bisa digunakake, yaiku, laser diiringake menyang piring lancip, minangka ditampilake ing gambar; nalika kekandelan piring relatif cilik, amba sirah welding negatif bisa digunakake. Offset welding ditetepake minangka jarak antarane fokus laser lan pinggiran piring nglukis. Kanthi nyetel welding offset, jumlah welding dent bisa suda lan apik welding cross-bagean.

Nalika piring welding karo longkangan gedhe, sampeyan bisa nambah diameteripun dadi panas beam efektif kanthi muter amba beam pindho kanggo njupuk Kapabilitas longkangan apik. Jembaré ndhuwur weld ditemtokake dening diameter balok efektif saka rong sinar laser, yaiku sudut rotasi balok. Sing luwih amba rotasi, sing luwih akeh dadi panas sawetara balok pindho, lan luwih jembaré saka sisih ndhuwur weld. Loro sinar laser muter peran beda ing proses welding. Siji utamané dipigunakaké kanggo nembus lapisan, dene sing liyane utamané digunakake kanggo nyawiji bahan piring sing kandel kanggo ngisi celah kasebut. Minangka ditampilake ing Figure 6-35, ing amba rotasi balok positif (balok ngarep tumindak ing piring nglukis, balok mburi tumindak ing weld), balok ngarep kedadean ing piring nglukis kanggo panas lan nyawiji materi, lan ing ngisor iki Beam laser nggawe seng nembus. Sinar laser pisanan ing ngarep mung bisa sebagian nyawiji piring nglukis, nanging nyumbang banget kanggo proses welding, amarga ora mung nyawiji sisih piring nglukis kanggo ngisi longkangan luwih apik, nanging uga wis nggabungake materi peserta supaya balok ngisor Iku luwih gampang kanggo welding liwat joints, saéngga kanggo welding luwih cepet. Ing welding pindho balok karo amba rotasi negatif (balok ngarep tumindak ing las, lan balok mburi tumindak ing piring nglukis), loro balok duwe persis efek ngelawan. Beam tilas nyawiji sendi, lan balok terakhir nyawiji piring sing kandel kanggo ngisi. jurang. Ing kasus iki, balok ngarep dibutuhake kanggo ngelas liwat piring kadhemen, lan kacepetan welding luwih alon tinimbang nggunakake sudut rotasi balok positif. Lan amarga efek preheating saka balok sadurunge, balok terakhir bakal nyawiji materi piring sing luwih kandel ing daya sing padha. Ing kasus iki, daya sinar laser sing terakhir kudu dikurangi kanthi tepat. Yen dibandhingake, nggunakake sudut rotasi sinar positif bisa nambah kacepetan welding, lan nggunakake sudut rotasi sinar negatif bisa ngisi celah sing luwih apik. Figure 6-36 nuduhake pengaruh saka sudhut rotasi balok beda ing salib-bagean saka weld.

3.4 Welding laser pindho balok piring kandel gedhe Kanthi dandan tingkat daya laser lan kualitas balok, welding laser piring kandel gedhe wis dadi kasunyatan. Nanging, amarga laser daya dhuwur larang lan welding piring kandel gedhe umume mbutuhake logam pangisi, ana watesan tartamtu ing produksi nyata. Panggunaan teknologi welding laser dual-beam ora mung bisa nambah daya laser, nanging uga nambah diameteripun panas beam efektif, nambah kemampuan kanggo nyawiji kabel pangisi, nyetabilke keyhole laser, nambah stabilitas welding, lan nambah kualitas welding.


Wektu kirim: Apr-29-2024