Procédé de soudage de pénétration en profondeur de machine de soudage au laser métallique

La pénétration profonde est appelée soudure de pénétration profonde. Il est courant de souder des matériaux plus épais avec une puissance laser élevée. En soudage en pénétration en profondeur, les lasers sont concentrés ensemble pour créer une très haute densité de puissance sur la pièce. En fait, la partie dans laquelle le faisceau laser est concentré vaporisera le métal, provoquant un trou borgne (un trou de pénétration profond) apparaître dans la piscine en métal en fusion.

La pression de vapeur métallique bloquera le métal en fusion environnant, de sorte que le trou borgne est toujours ouvert pendant le processus de soudage. lepuissance laserest principalement absorbé par la masse fondue à la limite entre la vapeur et la masse fondue et la paroi du trou de pénétration profond. Le faisceau laser ciblé et le trou de pénétration profond continuent à se déplacer le long de la piste de soudage. Le matériau de soudage fait fondre devant le trou de pénétration profond et résolie à l'arrière pour former une soudure. Les principaux facteurs qui affectent la pénétration sont les suivants: puissance laser, vitesse de soudage, gaz de blindage et valeur d'absorption matérielle.

1. Puissance laser

Il existe un seuil de densité d'énergie laser dans le soudage au laser. En dessous de cette valeur, la profondeur de pénétration est très peu profonde. Une fois cette valeur atteinte ou dépassée, la profondeur de pénétration sera considérablement augmentée. Ce n'est que lorsque la densité de puissance laser sur la pièce dépasse le seuil, le plasma sera généré, qui marque la progression du soudage stable de pénétration profonde. Si la puissance laser est inférieure à ce seuil, seule la fonte de la surface de la pièce se produit, c'est-à-dire que le soudage est effectué dans un type de conductivité thermique stable. Lorsque la densité de puissance laser est proche de la condition critique de la formation de petits trous, le soudage en profondeur de pénétration et la conduite de conduction devient alternativement un processus de soudage instable, ce qui entraîne de grandes fluctuations de pénétration. Lors du soudage de pénétration profonde au laser, la puissance laser contrôle la profondeur de pénétration et la vitesse de soudage en même temps. La profondeur de pénétration d'une machine de soudage au laser est directement liée à la densité de puissance du faisceau et fonctionne de la puissance de la faisceau incident et du point focal de la poutre. De manière générale, pour un faisceau laser avec un certain diamètre, la profondeur de pénétration augmente à mesure que la puissance du faisceau augmente.

2. Vitesse de soudage

La vitesse de soudage a une grande influence sur la profondeur de pénétration. L'augmentation de la vitesse rendra la pénétration moins profonde, mais si la vitesse est trop basse, elle provoquera une fonte excessive du matériau et une pénétration de la pièce à souder de la pièce. Par conséquent, il existe une plage de vitesse de soudage appropriée pour une certaine puissance laser et une certaine épaisseur d'un certain matériau et la profondeur maximale de pénétration peut être obtenue à la valeur de vitesse correspondante. La taille du point de diffraction-limitée de la mise au point de faisceau peut être calculée en fonction de la théorie de la diffraction de la lumière, mais en raison de l'aberration de la lentille de focalisation, le point réel est supérieur à la valeur calculée. La méthode de mesure réelle la plus simple est la méthode de profil isothermique, qui consiste à mesurer le point focal et le diamètre de la perforation après la conduite de papier épais et de pénétrer dans la plaque de polypropylène. Cette méthode doit être pratiquée par la mesure pour maîtriser la taille de la puissance laser et le temps d'action du faisceau.

3. Gaz de blindage

Les machines de soudage au laser métallique utilisent souvent des gaz inertes pour protéger la piscine fondue. Lorsque certains matériaux sont soudés, l'oxydation de surface peut ne pas être envisagée, mais la protection peut ne pas être envisagée. Toutefois, pour la plupart des applications, l'hélium, l'argon, l'azote et d'autres gaz sont souvent utilisés comme protection pour que la pièce évite la pièce d'oxydation lors du soudage.

4. Valeur d'absorption matérielle

L'absorption de la lumière laser par un matériau dépend de certaines propriétés importantes du matériau, telles que l'absorption, la réflectivité, la conductivité thermique, la température de fusion, la température d'évaporation, etc. Le plus important est l'absorptivité. Les facteurs qui affectent le taux d'absorption du matériau du faisceau laser comprennent deux aspects: la première est la résistivité électrique du matériau. Après avoir mesuré l'absorption de la surface polie du matériau, on constate que le taux d'absorption du matériau est proportionnel à la racine carrée de la résistivité électrique et la résistivité électrique varie avec la température. Et changer; Deuxièmement, l'état de surface (ou la douceur) du matériau a une influence plus importante sur le taux d'absorption du faisceau, ce qui a un effet significatif sur l'effet de soudage. La longueur d'onde de sortie deLaser CO2est généralement de 10,6 μm. Le taux d'absorption des non-métaux tels que la céramique, le verre, le caoutchouc, les plastiques, est très élevé à la température ambiante, tandis que l'absorption des matériaux métalliques est très mauvaise à la température ambiante, jusqu'à ce que le matériau soit fondu ou même gazé. Son absorption n'augmente que fortement. La méthode d'utilisation d'un revêtement de surface ou de la génération de film d'oxyde sur la surface est très efficace pour améliorer l'absorption du faisceau lumineux par le matériau.

Ce qui précède est l'analyse du processus de soudage de pénétration profond deÉquipement de soudage au laser. J'espère que cet article sera utile pour tout le monde. Si vous avez des opinions différentes sur mon partage, je me félicite de vos suggestions! Si vous utilisez des exigences d'utilisation des machines à souder laser, des machines à découper au laser, des machines à découper au laser, des machines de marquage au laser, des gaines au laser, des équipements de trempe laser, etc., vous êtes invités à renseigner!