లేజర్ వెల్డింగ్ అనేది లేజర్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ అప్లికేషన్లో ముఖ్యమైన అంశాలలో ఒకటి, కానీ 21వ శతాబ్దంలో అత్యంత ఆకర్షణీయమైన మరియు ఆశాజనకమైన వెల్డింగ్ టెక్నాలజీ కూడా. సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ పద్ధతులతో పోలిస్తే, లేజర్ వెల్డింగ్ అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, అధిక వెల్డింగ్ నాణ్యత మరియు వేగవంతమైన సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ప్రస్తుతం, లేజర్ వెల్డింగ్ టెక్నాలజీ తయారీ, పౌడర్ మెటలర్జీ, ఆటోమొబైల్ పరిశ్రమ, ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ, బయోమెడిసిన్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది.
వెల్డింగ్ పూల్ యొక్క నిర్మాణ విధానం ప్రకారం, లేజర్ వెల్డింగ్ రెండు ప్రాథమిక వెల్డింగ్ విధానాలను కలిగి ఉంది: ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ మరియు లోతైన చొచ్చుకుపోయే (చిన్న రంధ్రం) వెల్డింగ్. ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే వేడిని ఉష్ణ బదిలీ ద్వారా వర్క్పీస్కు వ్యాపిస్తుంది, తద్వారా వెల్డ్ యొక్క ఉపరితలం కరిగిపోతుంది, ప్రాథమికంగా బాష్పీభవన దృగ్విషయం ఉండదు, ఇది తరచుగా తక్కువ-వేగ సన్నని-గోడ భాగాల వెల్డింగ్లో ఉపయోగించబడుతుంది. డీప్ ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ పదార్థాన్ని ఆవిరి చేస్తుంది మరియు పెద్ద మొత్తంలో ప్లాస్మాను ఏర్పరుస్తుంది. పెద్ద వేడి కారణంగా, కరిగిన పూల్ ముందు భాగంలో రంధ్రాలు ఉంటాయి. డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్ వర్క్పీస్ను పూర్తిగా వెల్డింగ్ చేయగలదు మరియు ఇన్పుట్ శక్తి పెద్దది, వెల్డింగ్ వేగం వేగంగా ఉంటుంది, ఇది అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే లేజర్ వెల్డింగ్ మోడ్.
లేజర్ వెల్డింగ్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేసే అనేక ప్రక్రియ పారామితులు ఉన్నాయి, అవి శక్తి సాంద్రత, లేజర్ పల్స్ తరంగ రూపం, డిఫోకస్, వెల్డింగ్ వేగం మరియు సహాయక బ్లోయింగ్ గ్యాస్.
1. లేజర్ శక్తి సాంద్రత లేజర్ ప్రాసెసింగ్లో అత్యంత కీలకమైన పారామితులలో ఒకటి శక్తి సాంద్రత. అధిక శక్తి సాంద్రతతో, ఉపరితల పొరను మైక్రోసెకండ్ సమయ పరిధిలో మరిగే బిందువుకు వేడి చేయవచ్చు, ఇది పెద్ద మొత్తంలో బాష్పీభవనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అందువల్ల, అధిక శక్తి సాంద్రత పంచింగ్, కటింగ్ మరియు చెక్కడం వంటి పదార్థ తొలగింపు ప్రాసెసింగ్కు చాలా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. తక్కువ శక్తి సాంద్రత కోసం, ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత మరిగే బిందువుకు చేరుకోవడానికి అనేక మిల్లీసెకన్లు పడుతుంది మరియు ఉపరితల పొర ఆవిరి అయ్యే ముందు, దిగువ పొర ద్రవీభవన బిందువుకు చేరుకుంటుంది, ఇది మంచి ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ను ఏర్పరచడం సులభం. అందువల్ల, ఉష్ణ వాహక లేజర్ వెల్డింగ్లో, శక్తి సాంద్రత పరిధి 104-106W/cm2.
2. లేజర్ పల్స్ తరంగ రూపం
లేజర్ పల్స్ వేవ్ఫార్మ్ అనేది మెటీరియల్ తొలగింపు నుండి మెటీరియల్ ద్రవీభవనాన్ని వేరు చేయడానికి ఒక ముఖ్యమైన పరామితి మాత్రమే కాదు, ప్రాసెసింగ్ పరికరాల పరిమాణం మరియు ఖర్చును నిర్ణయించడానికి కూడా ఒక కీలక పరామితి. మెటీరియల్ ఉపరితలంపై అధిక తీవ్రత గల లేజర్ పుంజం ఉన్నప్పుడు, మెటీరియల్ ఉపరితలం 60 ~ 90% లేజర్ శక్తి ప్రతిబింబం మరియు నష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా బంగారం, వెండి, రాగి, అల్యూమినియం, టైటానియం మరియు ఇతర పదార్థాలు బలమైన ప్రతిబింబం, వేగవంతమైన ఉష్ణ బదిలీ. లేజర్ పల్స్ సిగ్నల్ సమయంలో లోహం యొక్క ప్రతిబింబం కాలంతో మారుతుంది. మెటీరియల్ యొక్క ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత ద్రవీభవన స్థానానికి పెరిగినప్పుడు, ప్రతిబింబం వేగంగా తగ్గుతుంది మరియు ఉపరితలం ద్రవీభవన స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, ప్రతిబింబం ఒక నిర్దిష్ట విలువ వద్ద స్థిరీకరించబడుతుంది.
3. పల్స్ వెడల్పు పల్స్ వెడల్పు అనేది పల్స్ లేజర్ వెల్డింగ్ యొక్క ముఖ్యమైన పరామితి. పల్స్ వెడల్పు చొచ్చుకుపోయే లోతు మరియు వేడి ప్రభావిత జోన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. పల్స్ వెడల్పు పొడవుగా ఉంటే, వేడి ప్రభావిత జోన్ పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు పల్స్ వెడల్పు యొక్క 1/2 శక్తితో చొచ్చుకుపోయే లోతు పెరుగుతుంది. అయితే, పల్స్ వెడల్పు పెరుగుదల పీక్ పవర్ను తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి పల్స్ వెడల్పు పెరుగుదల సాధారణంగా ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా విస్తృత మరియు నిస్సారమైన వెల్డ్ పరిమాణం ఏర్పడుతుంది, ముఖ్యంగా సన్నని మరియు మందపాటి ప్లేట్ల ల్యాప్ వెల్డింగ్కు అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయితే, తక్కువ పీక్ పవర్ అదనపు హీట్ ఇన్పుట్కు దారితీస్తుంది మరియు ప్రతి పదార్థం చొచ్చుకుపోవడాన్ని పెంచే సరైన పల్స్ వెడల్పును కలిగి ఉంటుంది.
4, డిఫోకస్ లేజర్ వెల్డింగ్కు సాధారణంగా కొంత మొత్తంలో డిఫోకస్ అవసరం, ఎందుకంటే స్పాట్ పవర్ డెన్సిటీ మధ్యలో ఉన్న లేజర్ ఫోకస్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, రంధ్రాలలోకి ఆవిరైపోతుంది. లేజర్ ఫోకస్ నుండి దూరంగా ఉన్న ప్రతి ప్లేన్లో పవర్ డెన్సిటీ పంపిణీ సాపేక్షంగా ఏకరీతిగా ఉంటుంది. రెండు డిఫోకసింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి: పాజిటివ్ డిఫోకసింగ్ మరియు నెగటివ్ డిఫోకసింగ్. ఫోకల్ ప్లేన్ వర్క్పీస్ పైన ఉన్నట్లయితే, అది పాజిటివ్ డిఫోకసింగ్; లేకపోతే, ఇది నెగటివ్ డిఫోకసింగ్. రేఖాగణిత ఆప్టిక్స్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ డిఫోకసింగ్ ప్లేన్లు మరియు వెల్డింగ్ ప్లేన్ మధ్య దూరం సమానంగా ఉన్నప్పుడు, సంబంధిత ప్లేన్లో పవర్ డెన్సిటీ దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది, కానీ వాస్తవంగా పొందిన వెల్డ్ పూల్ ఆకారం భిన్నంగా ఉంటుంది. నెగటివ్ డిఫోకసింగ్ విషయంలో, ఎక్కువ చొచ్చుకుపోవడాన్ని పొందవచ్చు, ఇది కరిగిన పూల్ ఏర్పడే ప్రక్రియకు సంబంధించినది.
5, వెల్డింగ్ వేగం వెల్డింగ్ ఉపరితల నాణ్యత, చొచ్చుకుపోవడం, వేడి ప్రభావిత జోన్ మొదలైనవాటిని నిర్ణయిస్తుంది. వెల్డింగ్ వేగం యూనిట్ సమయానికి వేడి ఇన్పుట్ను ప్రభావితం చేస్తుంది. వెల్డింగ్ వేగం చాలా నెమ్మదిగా ఉంటే, వేడి ఇన్పుట్ చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఫలితంగా వర్క్పీస్ కాలిపోతుంది. వెల్డింగ్ వేగం చాలా వేగంగా ఉంటే, వేడి ఇన్పుట్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఫలితంగా వర్క్పీస్ వెల్డింగ్ అపారదర్శకంగా ఉంటుంది. వెల్డింగ్ వేగాన్ని తగ్గించడం సాధారణంగా చొచ్చుకుపోవడాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
6, ఆక్సిలరీ బ్లోయింగ్ ప్రొటెక్టివ్ గ్యాస్ ఆక్సిలరీ బ్లోయింగ్ ప్రొటెక్టివ్ గ్యాస్ అనేది హై పవర్ లేజర్ వెల్డింగ్లో ఒక ముఖ్యమైన ప్రక్రియ. ఒక వైపు, లోహ పదార్థాలు ఫోకసింగ్ మిర్రర్ను చిమ్ముతూ కలుషితం చేయకుండా నిరోధించడం; మరోవైపు, వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి అయ్యే ప్లాస్మా ఎక్కువగా ఫోకస్ చేయకుండా నిరోధించడం మరియు లేజర్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపైకి చేరకుండా నిరోధించడం. లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో, హీలియం, ఆర్గాన్, నైట్రోజన్ మరియు ఇతర వాయువులను తరచుగా కరిగిన పూల్ను రక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా వెల్డింగ్ ఇంజనీరింగ్లో వర్క్పీస్ ఆక్సీకరణం నుండి రక్షించబడుతుంది. రక్షిత వాయువు రకం, గాలి ప్రవాహం యొక్క పరిమాణం మరియు బ్లోయింగ్ కోణం వంటి అంశాలు వెల్డింగ్ ఫలితంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. వివిధ బ్లోయింగ్ పద్ధతులు వెల్డింగ్ నాణ్యతపై కూడా ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.
హీలియం సులభంగా అయనీకరణం చెందదు (దీనికి అధిక అయనీకరణ శక్తి ఉంటుంది), లేజర్ సజావుగా వెళ్ళడానికి మరియు పుంజం శక్తి వర్క్పీస్ ఉపరితలాన్ని అడ్డంకులు లేకుండా చేరుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఇది లేజర్ వెల్డింగ్లో ఉపయోగించే అత్యంత ప్రభావవంతమైన రక్షణ వాయువు, కానీ ధర సాపేక్షంగా ఖరీదైనది. ఆర్గాన్ చౌకైనది మరియు దట్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి దీనికి మెరుగైన రక్షణ ఉంటుంది. అయితే, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత మెటల్ ప్లాస్మా ద్వారా సులభంగా అయనీకరణం చెందుతుంది, తద్వారా పుంజం యొక్క భాగాన్ని వర్క్పీస్ నుండి రక్షిస్తుంది, వెల్డింగ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన లేజర్ శక్తిని తగ్గిస్తుంది, కానీ వెల్డింగ్ వేగం మరియు చొచ్చుకుపోవడాన్ని కూడా దెబ్బతీస్తుంది. ఆర్గాన్ ద్వారా రక్షించబడిన వెల్డ్ల ఉపరితలాలు హీలియం ద్వారా రక్షించబడిన వాటి కంటే సున్నితంగా ఉంటాయి. రక్షిత వాయువుగా నైట్రోజన్ చౌకైనది, కానీ ఇది కొన్ని రకాల స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ వెల్డింగ్కు తగినది కాదు, ప్రధానంగా శోషణ వంటి లోహసంబంధమైన సమస్యల కారణంగా, ఇది కొన్నిసార్లు ల్యాప్ జోన్లో రంధ్రాలను సృష్టిస్తుంది.
కొత్త వెల్డింగ్ టెక్నాలజీగా, లేజర్ వెల్డింగ్ అధిక శక్తి సాంద్రత, అధిక వేగం, అధిక ఖచ్చితత్వం, లోతైన చొచ్చుకుపోవడం మరియు బలమైన అనుకూలత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని అప్లికేషన్ మరింత విస్తృతంగా ఉంది, ఇది ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, వెల్డింగ్ నాణ్యతను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది. మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్ రంగంలో లేజర్ వెల్డింగ్ టెక్నాలజీ ఖచ్చితంగా మరింత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-28-2023
