Quali fattori influiscono sulla saldatura a penetrazione profonda del laser?

Uno dei due modi fondamentali di saldatura a laser (l’altro è la saldatura a conduzione termica) è la saldatura a penetrazione profonda a laser, che è sempre più diffusa. Per ottenere vantaggi più elevati nella saldatura a penetrazione profonda mediante laser, questo articolo riassume i principali fattori che influenzano questo metodo di saldatura, tra cui la densità di potenza del laser, la velocità di saldatura, la posizione focale, il gas di schermatura, lo spazio per l’assemblaggio congiunto del pezzo da lavorare, la natura dei materiali e altri aspetti, per aiutare gli utilizzatori a ricercare vantaggi ed evitare danni e a fare il miglior uso dei laser e delle apparecchiature laser.

1 densità di potenza Laser

Il presupposto della saldatura a penetrazione profonda è di concentrare il punto del laser in modo che abbia una densità di potenza sufficientemente elevata, in modo che la densità di potenza del laser abbia un’influenza decisiva sulla formazione della saldatura. La potenza del laser controlla contemporaneamente la profondità di penetrazione e la velocità di saldatura. Per un raggio laser di un certo diametro, quando la potenza del laser è aumentata, la profondità di penetrazione si aggrava e la velocità di saldatura aumenta.

Generalmente esiste un valore critico per la potenza laser che raggiunge una certa profondità di penetrazione della saldatura. Quando questo valore critico viene raggiunto, la piscina si bolle violentemente, e quando supera il valore critico, la profondità di penetrazione diminuisce bruscamente. Inoltre, a causa della forza del vapore metallico, si formeranno piccoli fori nella piscina In fusione, e i piccoli fori sono la chiave per la saldatura a penetrazione profonda.

La densità di potenza del punto focale non è solo proporzionale alla potenza del laser, ma anche correlata al raggio laser e ai parametri del cammino ottico di focalizzazione.

2 velocità di saldatura

Durante la saldatura a penetrazione profonda, la velocità di saldatura è inversamente proporzionale alla profondità di penetrazione. Se si aumenta la velocità di saldatura senza modificare la potenza del laser, si riduce l’apporto di calore e anche la profondità di penetrazione. Pertanto, una riduzione adeguata della velocità di saldatura può aumentare la profondità di penetrazione, ma una velocità troppo bassa può causare un’eccessiva fusione del materiale e una penetrazione della saldatura del pezzo. Pertanto, per una specifica potenza laser e per uno specifico spessore e tipo di materiale, esiste un intervallo di velocità di saldatura adeguato per ottenere la massima profondità di penetrazione.

3 posizione del fuoco

Durante la saldatura a penetrazione profonda, la posizione di focalizzazione è cruciale per mantenere una densità di potenza sufficiente. La variazione della posizione relativa del fuoco e della superficie del pezzo da lavorare influenza direttamente la larghezza ela profondità della saldatura. Solo quando il fuoco è situato in una posizione appropriata sulla superficie del pezzo da lavorare, la saldatura può formare una sezione parallela e ottenere la massima profondità di penetrazione.

4 gas di schermatura

Il gas di schermatura ha due funzioni: 1) escludere l’aria nell’area locale di saldatura per proteggere la superficie di lavoro dall’ossidazione; 2) sopprimere la generazione di nubi di plasma durante la saldatura a laser ad alta potenza.

5 spazio di giunzione del pezzo

La distanza tra i pezzi ela discontinuità di montaggio dipende direttamente dalla profondità di penetrazione e dalla larghezza della saldatura del pezzo saldato. Nella saldatura a fusione profonda, se l’intercapedine delle giunture supera la dimensione del punto, la saldatura non può essere effettuata; Se la distanza tra le articolazioni è troppo piccola, a volte il processo produce effetti indesiderati come la sovrapposizione di lastre e la difficile fusione; Se l’intercapedine è troppo grande, è molto facile saldare; La saldatura lenta può compensare alcuni difetti di saldatura causati da discontinuità troppo grandi, mentre la saldatura ad alta velocità restringe la saldatura ed ha requisiti di montaggio più severi.

6 natura materiale

L’assorbimento del laser da parte del materiale del pezzo determina l’efficienza della saldatura a laser. Due fattori influenzano il tasso di assorbimento del materiale nel laser: 1) la resistenza del materiale. Dopo aver misurato il tasso di assorbimento della superficie levigata di materiali diversi, si constata che il tasso di assorbimento del materiale al laser è proporzionale alla radice quadrata della resistività e la resistività varia con la temperatura; 2) lo stato superficiale del materiale influisce in misura maggiore sul tasso di assorbimento del fascio e quindi in misura significativa sull’effetto di saldatura.

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