Вы когда-нибудь задумывались, как лазерная сварка достигает такой точности и эффективности? Принцип этой передовой технологии заключается в тщательном управлении теплопередачей. Направляя высокоэнергетический лазерный луч, поверхности нагреваются, и энергия распространяется внутри, создавая бесшовные сварные швы. В этой статье вы узнаете об увлекательном процессе теплопроводной сварки и роли таких параметров, как ширина лазерного импульса и плотность мощности. Погрузитесь в процесс, чтобы понять, как этот метод революционизирует обработку материалов и повышает точность сварки.
Лазерная сварка - это высокоэффективная и точная технология сварки, в которой в качестве источника тепла используется лазерный луч высокой плотности энергии. Этот метод является важным аспектом технологии лазерной обработки материалов.
Изначально, в 1970-х годах, лазерная сварка использовалась в основном для сварки тонкостенных материалов и для низкоскоростных сварочных операций. Этот процесс является разновидностью теплопроводной сварки, то есть лазерное излучение нагревает поверхность заготовки, и тепло передается внутрь посредством теплопроводности.
Тщательно контролируя такие параметры, как ширина лазерного импульса, энергия, пиковая мощность и частота повторения, можно расплавить заготовку и сформировать определенный расплавленный бассейн.
Благодаря своим уникальным преимуществам, лазерная сварка успешно применяется для прецизионной сварки микро- и мелких деталей.
Лазерная сварка может выполняться с использованием непрерывного или импульсного лазерного луча. Принцип лазерной сварки можно разделить на две категории: сварка теплопроводностью и лазерная глубокая сварка сварка проплавлением.
Когда плотность мощности составляет менее 104-105 Вт/см2Это считается сваркой с теплопроводностью. При такой плотности мощности проплавление неглубокое, а скорость сварки ниже.
С другой стороны, когда плотность мощности превышает 105-107 Вт/см2Поверхность металла станет вогнутой и образует "дыры" из-за эффекта нагрева, что приведет к сварке с глубоким проплавлением. Это тип сварки отличается высокой скоростью сварки и большим отношением глубины к ширине.
Принцип теплопроводности лазерной сварки таков:
Обрабатываемая поверхность нагревается лазерным излучением, при этом тепло распространяется внутрь за счет теплопередачи. Затем заготовка расплавляется, образуя определенный расплавленный бассейн, путем управления такими параметрами лазера, как ширина лазерного импульса, энергия, пиковая мощность и частота повторения.
Сайт лазерная сварочная машина Используется в основном для сварки зубчатых колес и сварки металлических листов, относится к лазерной сварке глубокого проникновения, которая обычно использует непрерывный лазерный луч для соединения материалов.
Металлургический физический процесс лазерной сварки глубокого проникновения аналогичен процессу электронно-лучевой сварки, где преобразование энергии происходит за счет образования структуры "ключевого отверстия".
Под высокимплотность мощности лазера При облучении материал испаряется и образует небольшие отверстия, заполненные паром. Эти отверстия действуют как черные тела, поглощая почти всю энергию падающего луча и достигая равновесной температуры около 2500 градусов.
Затем тепло передается от внешней стенки высокотемпературной полости отверстия для расплавления окружающего металла, в то время как маленькое отверстие заполняется высокотемпературным паром, образующимся в результате непрерывного испарения материала стенки под воздействием светового пучка.
В большинстве обычных сварочных процессов и при лазерной сварке энергия накапливается на поверхности заготовки, а затем передается внутрь. Однако при лазерной сварке с глубоким проплавлением четыре стенки небольшого отверстия окружены расплавленным металлом, который окружен твердыми материалами.
Поток жидкости и поверхностное натяжение стенок снаружи отверстия находятся в динамическом равновесии с постоянным давлением пара внутри полости отверстия. Луч света непрерывно попадает в маленькое отверстие, так как материал снаружи непрерывно течет. При движении светового луча небольшое отверстие находится в состоянии стабильного потока и движется вперед со скоростью ведущего луча. Расплавленный металл заполняет зазор, оставленный маленьким отверстием, и сгущается, образуя сварной шов.
Все эти процессы происходят настолько быстро, что скорость сварки может достигать нескольких метров в минуту.
Поверхность нагревательного материала
Необходимая тепловая мощность поверхности больше, чем сумма отражения и расхождения тепла.
Тепло проводится как по поверхности, так и вглубь.
Температура поверхности достигает температуры плавления (TM, для стали это 1490°C).
Абсорбционная способность меняется с температурой: для полупроводникового лазера она изменяется от 38% при 20°C до 36% при 1500°C. Для CO2 лазера изменяется от 5% при 20°C до 12% при 1500°C, и в этот момент начинает образовываться расплавленный бассейн.
Сварной шов
Движение подачи формирует сварной шов.
Глубина и ширина щели зависят от мощности и скорости.
Типичная скорость сварки: 1-3 метра в минуту.
Сварной шов имеет гладкую поверхность и не содержит никаких загрязнений.
Отношение глубины к ширине меньше 1.
Как основатель компании MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO 
TR