Den dybe penetreringssvejsning af lasersvejsemaskine bruger normalt fiberoptiske kontinuerlige laserstråler til at fuldføre forbindelsen af materialer. Den metallurgiske fysiske proces minder meget om elektronstrålesvejsning, hvilket betyder, at energikonverteringsmekanismen fuldføres gennem en "nøglehuls"-struktur.
Når det bestråles med en laser med tilstrækkelig høj effekttæthed, fordamper materialet og danner små huller. Dette hul fyldt med damp er som en sort krop, der absorberer næsten al energien fra den indfaldende stråle. Ligevægtstemperaturen i hulrummet når cirka 2500 grader C. Varme overføres fra højtemperaturkammerets ydre væg for at smelte metallet omkring kammeret. Det lille hul er fyldt med højtemperaturdamp, som genereres ved kontinuerlig fordampning af vægmaterialet under bestråling af en strålestråle. De fire vægge i det lille hul er omgivet af smeltet metal, mens det flydende metal er omgivet af faste materialer. I de fleste konventionelle svejseprocesser og laserledningssvejsning aflejres energi først på overfladen af emnet og overføres derefter til overfladen. Væskestrømmen uden for hulvæggen og væglagets overfladespænding opretholder en dynamisk balance med det konstant genererede damptryk i hulrummet. Strålen kommer løbende ind i det lille hul, og materialet uden for hullet flyder kontinuerligt. Når lysstrålen bevæger sig, forbliver det lille hul i en stabil strømningstilstand. Med andre ord, det lille hul og det smeltede metal, der omgiver hulvæggen, bevæger sig fremad med styrebjælkens fremadgående hastighed, og det smeltede metal fylder hullet efter det lille hul og kondenserer og danner en svejsesøm. Alle ovenstående processer foregår meget hurtigt, så svejsehastigheden nemt kan nå et par meter i minuttet.
Vigtigste procesparametre for laser dyb penetration svejsning
1.Strålefokus.
Størrelsen af strålepletten er en af de vigtigste variabler ved lasersvejsning, da den bestemmer effekttætheden. Men for lasere med høj effekt, på trods af mange indirekte måleteknikker, er deres måling fortsat en udfordring.
Den maksimale spotstørrelse for strålefokusering og diffraktion kan beregnes ud fra teorien om lysdiffraktion, men på grund af fokuseringslinsens aberration er den faktiske spotstørrelse større end den beregnede værdi. Den enkleste praktiske målemetode er den isotermiske konturmetode, som bruger tykt papir til at brænde og trænge ind i polypropylenpladen for at måle brændpunktet og perforeringsdiameteren. Denne metode bør praktiseres gennem måling for at forstå lasereffekten og strålevirkningstiden.
2.Laserkraft.
Der er en laserenergitæthedsgrænse ved lasersvejsning. Under denne værdi er indtrængningsdybden meget lav. Når denne værdi er nået eller overskredet, vil indtrængningsdybden stige kraftigt. Plasma genereres kun, når lasereffekttætheden på emnet overstiger tærsklen, hvilket markerer fremskridtet med stabil dyb penetrationssvejsning. Hvis lasereffekten er under denne tærskel, sker der kun overfladesmeltning af emnet, dvs. svejsning udføres med en stabil varmeledningsevne. Når lasereffekttætheden nærmer sig den kritiske betingelse for dannelse af små huller, vil dyb penetrationssvejsning og ledningssvejsning skiftevis blive ustabile svejseprocesser, hvilket fører til betydelige udsving i penetrationsdybden. Ved laser dyb penetrationssvejsning styrer lasereffekten både penetrationsdybde og svejsehastighed. Svejsegennemtrængningsdybden er direkte relateret til stråleeffekttætheden og er en funktion af den indfaldende stråleeffekt og strålefokus. Generelt for laserstråler med en vis diameter øges indtrængningsdybden med forøgelsen af stråleeffekten.
Hvis du vil lære mere om lasersvejsemaskiner, kan du følge os. Vi vil med jævne mellemrum opdatere relevant information om metallaser svejsemaskiner.
