लेजर वेल्डिङ लेजर प्रशोधन प्रविधिको प्रयोगको एक महत्त्वपूर्ण पक्ष हो, तर २१ औं शताब्दीको सबैभन्दा आकर्षक र आशाजनक वेल्डिङ प्रविधि पनि हो। परम्परागत वेल्डिङ विधिहरूको तुलनामा, लेजर वेल्डिङका धेरै फाइदाहरू छन्, उच्च वेल्डिङ गुणस्तर र छिटो दक्षता। हाल, लेजर वेल्डिङ प्रविधि उत्पादन, पाउडर धातु विज्ञान, अटोमोबाइल उद्योग, इलेक्ट्रोनिक्स उद्योग, बायोमेडिसिन र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ।
वेल्डिङ पूलको गठन संयन्त्र अनुसार, लेजर वेल्डिङमा दुई आधारभूत वेल्डिङ संयन्त्रहरू छन्: ताप चालकता वेल्डिङ र गहिरो प्रवेश (सानो प्वाल) वेल्डिङ। ताप चालकता वेल्डिङबाट उत्पन्न हुने ताप ताप स्थानान्तरण मार्फत वर्कपीसमा फैलिन्छ, जसले गर्दा वेल्डको सतह पग्लन्छ, मूल रूपमा कुनै वाष्पीकरण घटना हुँदैन, जुन प्रायः कम-गतिको पातलो-भित्ता घटकहरूको वेल्डिङमा प्रयोग गरिन्छ। गहिरो फ्युजन वेल्डिङले सामग्रीलाई वाष्पीकरण गर्छ र ठूलो मात्रामा प्लाज्मा बनाउँछ। ठूलो तापको कारण, पग्लिएको पोखरीको अगाडिको छेउमा प्वालहरू हुनेछन्। गहिरो प्रवेश वेल्डिङले वर्कपीसलाई राम्ररी वेल्ड गर्न सक्छ, र इनपुट ऊर्जा ठूलो छ, वेल्डिङ गति छिटो छ, सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने लेजर वेल्डिङ मोड हो।
लेजर वेल्डिङको गुणस्तरलाई असर गर्ने धेरै प्रक्रिया प्यारामिटरहरू छन्, जस्तै पावर घनत्व, लेजर पल्स वेभफॉर्म, डिफोकस, वेल्डिङ गति र सहायक ब्लोइङ ग्यास।
१. लेजर पावर घनत्व लेजर प्रशोधनमा पावर घनत्व सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटरहरू मध्ये एक हो। उच्च पावर घनत्वको साथ, सतह तहलाई माइक्रोसेकेन्ड समय दायरा भित्र उम्लने बिन्दुमा तताउन सकिन्छ, जसले गर्दा ठूलो मात्रामा वाष्पीकरण उत्पन्न हुन्छ। त्यसकारण, उच्च पावर घनत्व पंचिंग, काट्ने र उत्कीर्णन जस्ता सामग्री हटाउने प्रशोधनको लागि धेरै फाइदाजनक छ। कम पावर घनत्वको लागि, सतहको तापक्रम उम्लने बिन्दुमा पुग्न धेरै मिलिसेकेन्ड लाग्छ, र सतह तह वाष्पीकरण हुनु अघि, तल्लो तह पग्लने बिन्दुमा पुग्छ, जुन राम्रो फ्युजन वेल्डिंग बनाउन सजिलो छ। त्यसकारण, ताप चालकता लेजर वेल्डिंगमा, पावर घनत्व दायरा १०४-१०६W/cm2 छ।
२. लेजर पल्स वेभफॉर्म
लेजर पल्स वेभफर्म सामग्री हटाउने र पग्लने छुट्याउनको लागि एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर मात्र होइन, तर प्रशोधन उपकरणको आयतन र लागत निर्धारण गर्न एक प्रमुख प्यारामिटर पनि हो। जब उच्च तीव्रता लेजर बीम सामग्रीको सतहमा पुग्छ, सामग्रीको सतहमा लेजर ऊर्जा परावर्तन र हानिको 60 ~ 90% हुनेछ, विशेष गरी सुन, चाँदी, तामा, आल्मुनियम, टाइटेनियम र अन्य सामग्रीहरू बलियो परावर्तन, छिटो ताप स्थानान्तरण। लेजर पल्स संकेतको समयमा धातुको परावर्तन समयसँगै फरक हुन्छ। जब सामग्रीको सतहको तापक्रम पग्लने बिन्दुमा बढाइन्छ, परावर्तन द्रुत रूपमा घट्छ, र जब सतह पग्लने अवस्थामा हुन्छ, परावर्तन निश्चित मानमा स्थिर हुन्छ।
३. पल्स चौडाइ पल्स चौडाइ पल्स लेजर वेल्डिङको एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो। पल्स चौडाइ प्रवेशको गहिराइ र ताप प्रभावित क्षेत्रद्वारा निर्धारण गरिएको थियो। पल्स चौडाइ जति लामो हुन्छ, ताप प्रभावित क्षेत्र त्यति नै ठूलो हुन्छ, र पल्स चौडाइको १/२ पावरसँगै प्रवेशको गहिराइ बढ्छ। यद्यपि, पल्स चौडाइको वृद्धिले शिखर शक्ति घटाउनेछ, त्यसैले पल्स चौडाइको वृद्धि सामान्यतया ताप चालकता वेल्डिङको लागि प्रयोग गरिन्छ, जसको परिणामस्वरूप फराकिलो र उथले वेल्ड आकार हुन्छ, विशेष गरी पातलो र बाक्लो प्लेटहरूको ल्याप वेल्डिङको लागि उपयुक्त। यद्यपि, कम शिखर शक्तिले अत्यधिक ताप इनपुटको परिणाम दिन्छ, र प्रत्येक सामग्रीमा इष्टतम पल्स चौडाइ हुन्छ जसले प्रवेशलाई अधिकतम बनाउँछ।
४, डिफोकस लेजर वेल्डिङलाई सामान्यतया निश्चित मात्रामा डिफोकस चाहिन्छ, किनभने स्पट पावर घनत्वको केन्द्रमा रहेको लेजर फोकस धेरै उच्च हुन्छ, प्वालहरूमा वाष्पीकरण गर्न सजिलो हुन्छ। लेजर फोकसबाट टाढा प्रत्येक प्लेनमा पावर घनत्वको वितरण तुलनात्मक रूपमा समान हुन्छ। दुई डिफोकसिङ विधिहरू छन्: सकारात्मक डिफोकसिङ र नकारात्मक डिफोकसिङ। यदि फोकल प्लेन वर्कपीस माथि अवस्थित छ भने, यो सकारात्मक डिफोकसिङ हो; अन्यथा, यो नकारात्मक डिफोकसिङ हो। ज्यामितीय अप्टिक्स सिद्धान्त अनुसार, जब सकारात्मक र नकारात्मक डिफोकसिङ प्लेनहरू र वेल्डिङ प्लेन बीचको दूरी बराबर हुन्छ, सम्बन्धित प्लेनमा पावर घनत्व लगभग समान हुन्छ, तर वास्तविक प्राप्त वेल्ड पूल आकार फरक हुन्छ। नकारात्मक डिफोकसिङको अवस्थामा, ठूलो प्रवेश प्राप्त गर्न सकिन्छ, जुन पग्लिएको पोखरीको गठन प्रक्रियासँग सम्बन्धित छ।
५, वेल्डिङ गति वेल्डिङ गतिले वेल्डिङ सतहको गुणस्तर, प्रवेश, ताप प्रभावित क्षेत्र, आदि निर्धारण गर्दछ। वेल्डिङको गतिले प्रति एकाइ समय ताप इनपुटलाई असर गर्नेछ। यदि वेल्डिङ गति धेरै ढिलो छ भने, ताप इनपुट धेरै ठूलो हुन्छ, जसले गर्दा वर्कपीस जल्छ। यदि वेल्डिङ गति धेरै छिटो छ भने, ताप इनपुट धेरै सानो हुन्छ, जसले गर्दा वर्कपीस वेल्डिङ अपारदर्शी हुन्छ। प्रवेश सुधार गर्न वेल्डिङ गति घटाउने काम सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ।
६, सहायक ब्लोइङ प्रोटेक्टिभ ग्यास सहायक ब्लोइङ प्रोटेक्टिभ ग्यास उच्च शक्ति लेजर वेल्डिङमा एक आवश्यक प्रक्रिया हो। एकातिर, धातुका सामग्रीहरू फुट्न र फोकसिङ मिररलाई प्रदूषित गर्नबाट रोक्नको लागि; अर्कोतर्फ, यो वेल्डिङ प्रक्रियामा उत्पन्न हुने प्लाज्मालाई धेरै फोकस गर्नबाट रोक्न र लेजरलाई सामग्रीको सतहमा पुग्नबाट रोक्नको लागि हो। लेजर वेल्डिङको प्रक्रियामा, हेलियम, आर्गन, नाइट्रोजन र अन्य ग्यासहरू प्रायः पग्लिएको पोखरीलाई जोगाउन प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा वेल्डिङ इन्जिनियरिङमा वर्कपीस अक्सिडेशनबाट सुरक्षित रहन्छ। सुरक्षात्मक ग्यासको प्रकार, हावा प्रवाहको आकार र ब्लोइङ कोण जस्ता कारकहरूले वेल्डिङको परिणाममा ठूलो प्रभाव पार्छन्। विभिन्न ब्लोइङ विधिहरूले पनि वेल्डिङको गुणस्तरमा निश्चित प्रभाव पार्छन्।
हेलियम सजिलै आयनाइज हुँदैन (यसमा उच्च आयनाइजिंग ऊर्जा हुन्छ), जसले लेजरलाई सहज रूपमा पार गर्न र बीम ऊर्जालाई वर्कपीस सतहमा बिना बाधा पुग्न अनुमति दिन्छ। यो लेजर वेल्डिंगमा प्रयोग हुने सबैभन्दा प्रभावकारी सुरक्षात्मक ग्यास हो, तर मूल्य अपेक्षाकृत महँगो छ। आर्गन सस्तो र घना छ, त्यसैले यसको राम्रो सुरक्षा छ। यद्यपि, यो उच्च तापक्रमको धातु प्लाज्माद्वारा सजिलै आयनाइज हुन्छ, यसरी बीमको भागलाई वर्कपीसबाट जोगाउँछ, वेल्डिंगको प्रभावकारी लेजर शक्ति घटाउँछ, तर वेल्डिंगको गति र प्रवेशलाई पनि हानि पुर्याउँछ। आर्गनद्वारा सुरक्षित गरिएका वेल्डहरूको सतहहरू हेलियमद्वारा सुरक्षित गरिएका भन्दा चिल्लो हुन्छन्। नाइट्रोजन सुरक्षात्मक ग्यासको रूपमा सबैभन्दा सस्तो छ, तर यो केही प्रकारका स्टेनलेस स्टील वेल्डिंगको लागि उपयुक्त छैन, मुख्यतया धातुकर्म समस्याहरू, जस्तै अवशोषण, जसले कहिलेकाहीं ल्याप जोनमा छिद्रहरू सिर्जना गर्दछ।
नयाँ वेल्डिङ प्रविधिको रूपमा, लेजर वेल्डिङमा उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च गति, उच्च परिशुद्धता, गहिरो प्रवेश र बलियो अनुकूलन क्षमताको विशेषताहरू छन्। यसको प्रयोग बढ्दो र व्यापक छ, जसले उत्पादन दक्षता मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर वेल्डिङको गुणस्तर पनि सुधार गर्न सक्छ। लेजर वेल्डिङ प्रविधिले सामग्री प्रशोधनको क्षेत्रमा निश्चित रूपमा अझ महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ।
पोस्ट समय: मार्च-२८-२०२३
