विभिन्न कोर व्यास संग लेजर को वेल्डिंग प्रभाव को तुलना

लेजर वेल्डिंगनिरन्तर वा स्पंदित लेजर बीमहरू प्रयोग गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। को सिद्धान्तहरूलेजर वेल्डिंगगर्मी प्रवाह वेल्डिंग र लेजर गहिरो प्रवेश वेल्डिंग मा विभाजित गर्न सकिन्छ। जब शक्ति घनत्व 104 ~ 105 W/cm2 भन्दा कम हुन्छ, यो गर्मी प्रवाह वेल्डिंग हो। यस समयमा, प्रवेश गहिराई कम छ र वेल्डिंग गति ढिलो छ; जब शक्ति घनत्व 105~107 W/cm2 भन्दा बढी हुन्छ, धातुको सतह तातोका कारण "प्वाल" मा अवतल हुन्छ, गहिरो प्रवेश वेल्डिंग बनाउँछ, जसमा छिटो वेल्डिंग गति र ठूलो पक्ष अनुपातको विशेषताहरू छन्। थर्मल प्रवाह को सिद्धान्तलेजर वेल्डिंगयो हो: लेजर विकिरणले सतहलाई प्रशोधन गर्नको लागि तताउँछ, र सतहको ताप थर्मल प्रवाहको माध्यमबाट भित्री भागमा फैलिन्छ। लेजर पल्स चौडाइ, ऊर्जा, शिखर शक्ति, र दोहोरिने आवृत्ति जस्ता लेजर प्यारामिटरहरू नियन्त्रण गरेर, वर्कपीसलाई एक विशिष्ट पग्लिएको पोखरी बनाउन पग्लिन्छ।

लेजर गहिरो प्रवेश वेल्डिंग सामान्यतया सामग्रीको जडान पूरा गर्न लगातार लेजर बीम प्रयोग गर्दछ। यसको मेटलर्जिकल भौतिक प्रक्रिया इलेक्ट्रोन बीम वेल्डिंगसँग धेरै मिल्दोजुल्दो छ, अर्थात्, ऊर्जा रूपान्तरण संयन्त्र "की-होल" संरचना मार्फत पूरा हुन्छ।

पर्याप्त उच्च शक्ति घनत्व भएको लेजर विकिरण अन्तर्गत, सामग्री वाष्पीकरण हुन्छ र साना प्वालहरू बन्छन्। वाष्पले भरिएको यो सानो प्वाल कालो शरीर जस्तै छ, घटना बीम को लगभग सबै ऊर्जा अवशोषित। प्वाल मा सन्तुलन तापमान लगभग 2500 पुग्छ°C. गर्मी उच्च-तापमान प्वालको बाहिरी पर्खालबाट स्थानान्तरण गरिन्छ, जसले प्वाल वरपरको धातु पग्लन्छ। सानो प्वाल बिमको विकिरण अन्तर्गत पर्खाल सामग्रीको निरन्तर वाष्पीकरणबाट उत्पन्न उच्च-तापमान स्टीमले भरिएको छ। सानो प्वालको पर्खालहरू पग्लिएको धातुले घेरिएको हुन्छ, र तरल धातु ठोस पदार्थहरूले घेरिएको हुन्छ (धेरै परम्परागत वेल्डिङ प्रक्रियाहरू र लेजर कन्डक्शन वेल्डिङमा, ऊर्जा पहिले वर्कपीसको सतहमा जम्मा गरिन्छ र त्यसपछि स्थानान्तरणद्वारा भित्री भागमा सारिन्छ। )। प्वाल पर्खाल बाहिर तरल प्रवाह र पर्खाल तह को सतह तनाव प्वाल गुहा मा लगातार उत्पन्न स्टीम दबाव संग चरण मा छन् र एक गतिशील सन्तुलन कायम राख्छ। प्रकाश किरण निरन्तर सानो प्वालमा प्रवेश गर्दछ, र सानो प्वाल बाहिरको सामग्री निरन्तर बगिरहेको छ। लाइट बीम चल्ने बित्तिकै, सानो प्वाल सधैं प्रवाहको स्थिर अवस्थामा हुन्छ।

अर्थात्, प्वालको पर्खाल वरिपरि रहेको सानो प्वाल र पग्लिएको धातु पाइलट बीमको अगाडिको गतिमा अगाडि बढ्छ। पग्लिएको धातुले सानो प्वाल हटाएपछि बाँकी रहेको खाली ठाउँ भर्छ र सोही अनुसार गाढा हुन्छ, र वेल्ड बनाइन्छ। यो सबै यति छिटो हुन्छ कि वेल्डिंग गति सजिलै प्रति मिनेट धेरै मिटर पुग्न सक्छ।

शक्ति घनत्व, थर्मल चालकता वेल्डिंग, र गहिरो प्रवेश वेल्डिंग को आधारभूत अवधारणाहरु बुझे पछि, हामी अर्को कोर व्यास को शक्ति घनत्व र मेटालोग्राफिक चरणहरु को एक तुलनात्मक विश्लेषण सञ्चालन गर्नेछौं।

बजारमा सामान्य लेजर कोर व्यासमा आधारित वेल्डिङ प्रयोगहरूको तुलना:

विभिन्न कोर व्यास भएका लेजरहरूको फोकल स्पट स्थितिको पावर घनत्व

शक्ति घनत्व को परिप्रेक्ष्य देखि, उही शक्ति अन्तर्गत, सानो कोर व्यास, उच्च लेजर को चमक र अधिक केन्द्रित ऊर्जा। यदि लेजरलाई धारिलो चक्कुसँग तुलना गरिन्छ भने, कोरको व्यास जति सानो हुन्छ, लेजर त्यति नै तिखारो हुन्छ। 14um कोर व्यास लेजरको शक्ति घनत्व 100um कोर व्यास लेजरको 50 गुणा भन्दा बढी छ, र प्रशोधन क्षमता बलियो छ। एकै समयमा, यहाँ गणना गरिएको पावर घनत्व मात्र एक साधारण औसत घनत्व हो। वास्तविक ऊर्जा वितरण अनुमानित गाउसियन वितरण हो, र केन्द्रीय ऊर्जा औसत ऊर्जा घनत्व धेरै गुणा हुनेछ।

विभिन्न कोर व्यास संग लेजर ऊर्जा वितरण को योजनाबद्ध रेखाचित्र

ऊर्जा वितरण रेखाचित्रको रंग ऊर्जा वितरण हो। रंग जति रातो हुन्छ, ऊर्जा त्यति नै बढी हुन्छ। रातो ऊर्जा भनेको ऊर्जा केन्द्रित हुने ठाउँ हो। विभिन्न कोर व्यास संग लेजर बीम को लेजर ऊर्जा वितरण को माध्यम ले, यो लेजर बीम अगाडि तेज छैन र लेजर बीम तेज छ भनेर देख्न सकिन्छ। एक बिन्दुमा ऊर्जा जति सानो हुन्छ, जति धेरै केन्द्रित हुन्छ, त्यति नै तीखो हुन्छ र यसको प्रवेश गर्ने क्षमता त्यति नै बलियो हुन्छ।

विभिन्न कोर व्यास संग लेजर को वेल्डिंग प्रभाव को तुलना

विभिन्न कोर व्यास संग लेजर को तुलना:

(1) प्रयोगले 150mm/s को गति प्रयोग गर्दछ, फोकस स्थिति वेल्डिंग, र सामग्री 1 श्रृंखला एल्युमिनियम, 2mm बाक्लो छ;

(२) कोरको व्यास जति ठूलो हुन्छ, पग्लने चौडाइ जति ठूलो हुन्छ, गर्मी प्रभावित क्षेत्र जति ठूलो हुन्छ, र एकाइ पावर डेन्सिटी पनि सानो हुन्छ। जब कोर व्यास 200um भन्दा बढी हुन्छ, एल्युमिनियम र तामा जस्ता उच्च-प्रतिक्रिया मिश्र धातुहरूमा प्रवेश गहिराइ प्राप्त गर्न सजिलो हुँदैन, र उच्च शक्तिको साथ मात्र उच्च गहिरो प्रवेश वेल्डिंग प्राप्त गर्न सकिन्छ;

(३) साना-कोर लेजरहरूमा उच्च शक्ति घनत्व हुन्छ र उच्च ऊर्जा र साना ताप-प्रभावित क्षेत्रहरू भएका सामग्रीहरूको सतहमा छिट्टै किहोलहरू पंच गर्न सक्छ। यद्यपि, एकै समयमा, वेल्डको सतह नराम्रो छ, र कम-स्पीड वेल्डिङको समयमा किहोल पतन सम्भावना उच्च छ, र वेल्डिङ चक्रको समयमा किहोल बन्द हुन्छ। चक्र लामो छ, र दोषहरू र छिद्रहरू जस्तै दोषहरू हुने सम्भावना हुन्छ। यो उच्च-गति प्रशोधन वा स्विङ ट्र्याजेक्टोरी संग प्रशोधन को लागी उपयुक्त छ;

(4) ठूला कोर व्यास लेजरहरूमा ठूला प्रकाश स्पटहरू र अधिक फैलिएको ऊर्जा हुन्छ, तिनीहरूलाई लेजर सतह रिमेलिङ, क्लेडिङ, एनेलिङ र अन्य प्रक्रियाहरूको लागि थप उपयुक्त बनाउँछ।