Come la potenza del laser influisce sulla saldatura: Spiegazioni

Cosa determina la qualità e l'efficienza di una saldatura? Nella saldatura laser, l'impostazione della potenza è fondamentale. Questo articolo analizza l'impatto della potenza laser sui risultati della saldatura, dalla profondità di penetrazione alla velocità di saldatura. I lettori impareranno i principi alla base della saldatura laser, la relazione tra potenza e qualità della saldatura e i consigli pratici per ottimizzare i processi di saldatura. Preparatevi a comprendere la scienza che dà forma a saldature perfette e a migliorare le vostre capacità di saldatura.

Indice dei contenuti

Leggete questo articolo ponendovi le seguenti domande:

  • Che cos'è il fattore di formazione della saldatura? Come si calcola?
  • Qual è la base per la selezione della potenza di uscita del laser durante il saldatura laser?
  • Quali sono gli effetti della diminuzione della potenza di uscita del laser sulla penetrazione della saldatura e sulla velocità di saldatura raggiungibile?

1. Principio della saldatura a doppio raggio

Classificazione della saldatura laser

1) In base alla densità di potenza e alle caratteristiche di formazione della saldatura:

  • Saldatura a conduzione termica: densità di potenza (potenza di uscita del laser / area del punto focale) < 105W/cm2
  • Saldatura a penetrazione profondadensità di potenza > 106W/cm2

2) In base alla modalità di uscita del laser:

  • Saldatura laser a impulsi
  • Saldatura laser continua
Schema della saldatura laser pulsata e della saldatura laser continua

Fig. 1 Schema di saldatura laser pulsata e saldatura laser continua

2. Selezione della potenza laser P

La scelta di P (potenza laser) si basa sullo spessore della piastra. P determina la densità di potenza dello spot e influenza sia la profondità di penetrazione che la velocità di saldatura.

Curva della densità di potenza e della temperatura del metallo con il tempo

Fig.2 Curva della densità di potenza e della temperatura del metallo con il tempo

3. Effetto della potenza laser sulla penetrazione

Come illustrato nella figura, maggiore è la potenza (P/kw), più profonda è la penetrazione e viceversa.

Relazione tra penetrazione laser e potenza

Fig. 3 Relazione tra penetrazione laser e potenza

4. Influenza della potenza laser sulla velocità di saldatura

Punti di conoscenza supplementari:

Il fattore di forma di una saldatura è definito nella norma GB/T3375-1994 come il rapporto tra la larghezza della saldatura (B) e lo spessore calcolato della saldatura (H) sulla sezione trasversale di una singola saldatura (φ = B/H), come mostrato nella Figura 4.

Un fattore di forma ridotto si traduce in una saldatura stretta e profonda. Tuttavia, il centro della saldatura tende ad avere maggiori concentrazioni di impurità e una scarsa resistenza alle cricche termiche a causa della segregazione regionale. Pertanto, il fattore di forma non dovrebbe essere troppo piccolo.

Ad esempio, il fattore di forma della saldatura deve essere superiore a 1,3, ovvero la larghezza della saldatura deve essere almeno 1,3 volte lo spessore calcolato della saldatura.

La potenza e la velocità del laser determinano la formazione della saldatura

Fig. 4 La potenza e la velocità del laser determinano la formazione della saldatura

Relazione tra velocità di saldatura e potenza laser

Fig. 5 Relazione tra velocità di saldatura e potenza laser

5. Relazione tra potenza laser, velocità di saldatura e penetrazione

Variazioni della penetrazione e della velocità di saldatura dell'acciaio a basso tenore di carbonio in presenza di potenze diverse

Fig. 6 Variazioni della penetrazione e della velocità di saldatura dell'acciaio a basso tenore di carbonio con potenze diverse

Sintesi:

La potenza di saldatura laser determina la densità di potenza del punto e controlla la profondità di penetrazione e la velocità di saldatura. All'aumentare della potenza del laser, aumentano sia la velocità di saldatura che la profondità di penetrazione.

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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.

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