Cómo afecta la potencia del láser a la soldadura: Explicado | MachineMFG

Cómo afecta la potencia del láser a la soldadura: Explicado en

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Lee este artículo con las siguientes preguntas:

  • ¿Qué es el factor de deformación de la soldadura? ¿Cómo se calcula?
  • ¿En qué se basa la selección de la potencia de salida del láser durante soldadura láser?
  • ¿Cuál es el efecto de la disminución de la potencia de salida del láser sobre la penetración de la soldadura y la velocidad de soldadura alcanzable?

1. Principio de la soldadura de doble haz

Clasificación de la soldadura láser

1) Según la densidad de potencia y las características de formación de la soldadura:

  • Soldadura por conducción térmica: densidad de potencia (potencia de salida del láser / área del punto focal) < 105W/cm2
  • Soldadura de penetración profundadensidad de potencia > 106W/cm2

2) Según el modo de salida del láser:

Diagrama esquemático de la soldadura por láser pulsado y la soldadura por láser continuo

Fig. 1 Diagrama esquemático de soldadura por láser pulsado y soldadura láser continua

2. Selección de la potencia del láser P

La elección de P (potencia del láser) se basa en el grosor de la chapa. P determina la densidad de potencia del punto e influye tanto en la profundidad de penetración como en la velocidad de soldadura.

Curva de densidad de potencia y temperatura del metal con el tiempo

Fig.2 Curva de densidad de potencia y temperatura del metal con el tiempo

3. Efecto de la potencia del láser en la penetración

Como se ilustra en la figura, cuanto mayor es la potencia (P/kw), más profunda es la penetración, y viceversa.

Relación entre la penetración del láser y la potencia

Fig. 3 Relación entre la penetración del láser y la potencia

4. Influencia de la potencia del láser en la velocidad de soldadura

Puntos de conocimiento complementarios:

El factor de forma de una soldadura se define en GB/T3375-1994 como la relación entre la anchura de la soldadura (B) y el espesor calculado de la soldadura (H) en la sección transversal de una sola soldadura (φ = B/H), como se muestra en la figura 4.

Un factor de forma pequeño da lugar a una soldadura estrecha y profunda. Sin embargo, el centro de la soldadura tiende a tener mayores concentraciones de impurezas y una escasa resistencia térmica a las grietas debido a la segregación regional. Por lo tanto, el factor de forma no debe ser demasiado pequeño.

Por ejemplo, el factor de forma de la soldadura debe ser superior a 1,3, lo que significa que la anchura de la soldadura debe ser al menos 1,3 veces el grosor calculado de la soldadura.

La potencia y la velocidad del láser determinan el conformado de la soldadura

Fig. 4 La potencia y la velocidad del láser determinan la formación de la soldadura

Relación entre la velocidad de soldadura y la potencia del láser

Fig. 5 Relación entre la velocidad de soldadura y la potencia del láser

5. Relación entre la potencia del láser, la velocidad de soldadura y la penetración.

Cambios en la penetración y la velocidad de soldadura de acero de bajo contenido en carbono bajo diferentes potencias.

Fig. 6 Cambios de penetración y velocidad de soldadura de acero de bajo contenido en carbono bajo diferentes potencias.

Resumen:

En soldadura láser determina la densidad de potencia del punto y controla la profundidad de penetración y la velocidad de soldadura. A medida que aumenta la potencia del láser, aumentan tanto la velocidad de soldadura como la profundidad de penetración.

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