Ang laser welding usa sa mga importanteng aspeto sa paggamit sa teknolohiya sa pagproseso sa laser, apan kini usab ang labing madanihon ug labing maayong teknolohiya sa welding sa ika-21 nga siglo. Kung itandi sa tradisyonal nga mga pamaagi sa welding, ang laser welding adunay daghang bentaha, mas taas nga kalidad sa welding ug mas paspas nga kahusayan. Sa pagkakaron, ang teknolohiya sa laser welding kaylap nga gigamit sa paggama, powder metallurgy, industriya sa awto, industriya sa elektroniko, biomedicine ug uban pang mga natad.
Subay sa mekanismo sa pagporma sa welding pool, ang laser welding adunay duha ka batakang mekanismo sa welding: heat conduction welding ug deep penetration (gamay nga lungag) welding. Ang kainit nga namugna sa heat conduction welding gipakatap sa workpiece pinaagi sa heat transfer, aron ang nawong sa weld matunaw, halos walay vaporization phenomenon, nga sagad gigamit sa pag-welding sa low-speed thin-wall components. Ang deep fusion welding mo-vaporize sa materyal ug moporma og daghang plasma. Tungod sa taas nga kainit, adunay mga lungag sa atubangan nga bahin sa molten pool. Ang deep penetration welding makahimo sa pag-weld sa workpiece og maayo, ug ang input energy taas ug ang welding speed paspas, mao ang pinakalapad nga gigamit nga laser welding mode.
Daghang mga parametro sa proseso ang makaapekto sa kalidad sa laser welding, sama sa power density, laser pulse waveform, defocus, welding speed ug auxiliary blowing gas.
1. Densidad sa gahom sa laser Ang densidad sa gahom usa sa labing kritikal nga mga parametro sa pagproseso sa laser. Uban sa mas taas nga densidad sa gahom, ang ibabaw nga layer mahimong ipainit hangtod sa nagbukal nga punto sulod sa usa ka microsecond nga range sa oras, nga makamugna og daghang kantidad sa pag-alisngaw. Busa, ang taas nga densidad sa gahom mapuslanon kaayo alang sa pagproseso sa pagtangtang sa materyal, sama sa pagsuntok, pagputol ug pag-ukit. Alang sa ubos nga densidad sa gahom, mokabat ug pipila ka milliseconds aron ang temperatura sa ibabaw makaabot sa nagbukal nga punto, ug sa dili pa moalisngaw ang ibabaw nga layer, ang ubos nga layer makaabot sa melting point, nga dali nga maporma ang maayong fusion welding. Busa, sa heat conduction laser welding, ang range sa densidad sa gahom kay 104-106W/cm2.
2. Porma sa balud sa pulso sa laser
Ang laser pulse waveform dili lamang usa ka importante nga parameter aron mailhan ang pagtangtang sa materyal gikan sa pagkatunaw sa materyal, apan usa usab ka hinungdanon nga parameter aron mahibal-an ang gidaghanon ug gasto sa mga kagamitan sa pagproseso. Kung ang taas nga intensidad sa laser beam sa ibabaw sa materyal, ang ibabaw sa materyal adunay 60 ~ 90% nga pagpamalandong ug pagkawala sa enerhiya sa laser, labi na ang bulawan, pilak, tumbaga, aluminyo, titanium ug uban pang mga materyales nga kusog nga pagpamalandong, paspas nga pagbalhin sa kainit. Ang pagpamalandong sa usa ka metal mausab-usab sa paglabay sa panahon atol sa usa ka signal sa laser pulse. Kung ang temperatura sa ibabaw sa materyal gipataas sa punto sa pagkatunaw, ang pagpamalandong dali nga mikunhod, ug kung ang ibabaw naa sa estado sa pagkatunaw, ang pagpamalandong molig-on sa usa ka piho nga kantidad.
3. Lapad sa Pulse Ang gilapdon sa Pulse usa ka importante nga parametro sa pulsed laser welding. Ang gilapdon sa pulso gitino pinaagi sa giladmon sa penetration ug sa heat affected zone. Kon mas taas ang gilapdon sa pulso, mas dako ang heat affected zone, ug ang giladmon sa penetration motaas uban sa 1/2 power sa gilapdon sa pulso. Apan, ang pagtaas sa gilapdon sa pulso mokunhod sa peak power, busa ang pagtaas sa gilapdon sa pulso kasagarang gigamit alang sa heat conduction welding, nga moresulta sa lapad ug mabaw nga gidak-on sa weld, ilabi na nga angay alang sa lap welding sa nipis ug baga nga mga plato. Apan, ang mas ubos nga peak power moresulta sa sobra nga heat input, ug ang matag materyal adunay optimal nga gilapdon sa pulso nga makapadako sa penetration.
4, ang defocus laser welding kasagaran nagkinahanglan og usa ka piho nga gidaghanon sa defocus, tungod kay ang laser focus sa sentro sa spot power density taas kaayo, dali nga moalisngaw ngadto sa mga lungag. Ang distribusyon sa power density medyo parehas sa matag plane layo sa laser focus. Adunay duha ka pamaagi sa defocusing: positive defocusing ug negative defocusing. Kung ang focal plane nahimutang sa ibabaw sa workpiece, kini positive defocusing; kung dili, kini negative defocusing. Sumala sa geometrical optics theory, kung ang distansya tali sa positive ug negative defocusing plane ug sa welding plane parehas, ang power density sa katugbang nga plane halos parehas, apan ang aktuwal nga nakuha nga porma sa weld pool lahi. Sa kaso sa negative defocusing, mas dako nga penetration ang makuha, nga may kalabutan sa proseso sa pagporma sa tinunaw nga pool.
5, katulin sa pagwelding Ang katulin sa pagwelding nagtino sa kalidad sa nawong sa pagwelding, pagsulod, sona nga naapektuhan sa kainit, ug uban pa. Ang katulin sa pagwelding makaapekto sa kainit nga mosulod kada yunit sa oras. Kung ang katulin sa pagwelding hinay kaayo, ang kainit nga mosulod dako kaayo, nga moresulta sa pagkasunog sa workpiece. Kung ang katulin sa pagwelding paspas kaayo, ang kainit nga mosulod gamay kaayo, nga moresulta sa pagka-opaque sa workpiece sa pagwelding. Ang pagkunhod sa katulin sa pagwelding kasagaran gigamit aron mapaayo ang pagsulod.
6, ang auxiliary blowing protective gas usa ka importante nga proseso sa high power laser welding. Sa usa ka bahin, aron mapugngan ang mga metal nga materyales sa pag-sputtering ug paghugaw sa focusing mirror; Sa laing bahin, kini aron mapugngan ang plasma nga namugna sa proseso sa welding gikan sa sobra nga pag-focus ug mapugngan ang laser nga makaabot sa ibabaw sa materyal. Sa proseso sa laser welding, ang helium, argon, nitrogen ug uban pang mga gas kanunay nga gigamit aron mapanalipdan ang tinunaw nga pool, aron ang workpiece mapanalipdan gikan sa oksihenasyon sa welding engineering. Ang mga hinungdan sama sa klase sa protective gas, ang gidak-on sa pag-agos sa hangin ug ang anggulo sa pag-agos adunay dako nga impluwensya sa resulta sa welding. Ang lainlaing mga pamaagi sa pag-agos adunay usab piho nga impluwensya sa kalidad sa welding.
Ang helium dili dali nga mo-ionize (kini adunay taas nga ionizing energy), nga nagtugot sa laser nga moagi nga hapsay ug ang beam energy makaabot sa ibabaw sa workpiece nga walay babag. Kini ang labing epektibo nga protective gas nga gigamit sa laser welding, apan ang presyo medyo mahal. Ang argon mas barato ug mas dasok, busa kini adunay mas maayo nga proteksyon. Bisan pa, kini dali nga ma-ionize sa taas nga temperatura nga metal plasma, sa ingon nanalipod sa bahin sa beam gikan sa workpiece, nga nagpamenos sa epektibo nga laser power sa welding, apan makadaot usab sa katulin ug pagsulod sa welding. Ang mga nawong sa mga weld nga gipanalipdan sa argon mas hamis kaysa sa mga gipanalipdan sa helium. Ang nitroheno mao ang labing barato isip protective gas, apan dili kini angay alang sa pipila ka mga matang sa stainless steel welding, labi na tungod sa mga problema sa metalurhiya, sama sa pagsuhop, nga usahay makamugna og mga pores sa lap zone.
Isip usa ka bag-ong teknolohiya sa welding, ang laser welding adunay mga kinaiya sa taas nga densidad sa enerhiya, taas nga tulin, taas nga katukma, lawom nga pagsulod ug kusog nga pagkaangay. Ang aplikasyon niini labi ka lapad, nga dili lamang makapauswag sa kahusayan sa produksiyon, apan makapauswag usab sa kalidad sa welding. Ang teknolohiya sa laser welding siguradong adunay mas hinungdanon nga papel sa natad sa pagproseso sa materyal.
Oras sa pag-post: Mar-28-2023
