Proceso de soldadura de penetración profunda de la máquina de soldadura láser de metal

La penetración profunda se llama soldadura de penetración profunda. Es común soldadura materiales más gruesos con alta potencia láser. En la soldadura de penetración profunda, los láseres se enfocan juntos para crear una densidad de potencia muy alta en la pieza de trabajo. De hecho, la parte donde se enfoca el rayo láser vaporizará el metal, causando un orificio ciego (es decir, un orificio de penetración profundo) aparecerá en la piscina de metal fundido.

La presión de vapor de metal bloqueará el metal fundido circundante, de modo que el orificio ciego esté siempre abierto durante el proceso de soldadura. lospotencia láserSe absorbe principalmente por la masa fundida en el límite entre el vapor y la derretida y la pared del orificio de penetración profunda. El rayo láser enfocado y el orificio de penetración profundo continúan avanzando a lo largo de la pista de soldadura. El material de soldadura se funde delante del orificio de penetración profundo y resuelve en la parte posterior para formar una soldadura. Los principales factores que afectan la penetración son: potencia láser, velocidad de soldadura, gas de protección y valor de absorción de materiales.

1. Potencia láser

Hay un umbral de densidad de energía láser en la soldadura por láser. Por debajo de este valor, la profundidad de penetración es muy superficial. Una vez que se alcanza o se excede este valor, la profundidad de penetración se incrementará enormemente. Solo cuando la densidad de potencia láser en la pieza de trabajo excede el umbral, se generará el plasma, que marca el progreso de la soldadura por penetración profunda estable. Si la potencia láser es inferior a este umbral, solo se produce la fusión de la superficie de la pieza de trabajo, es decir, la soldadura se realiza en un tipo de conductividad térmica estable. Cuando la densidad de potencia láser está cerca de la condición crítica para la formación de orificios pequeños, la soldadura de penetración profunda y la soldadura de conducción se convierten alternativamente en un proceso de soldadura inestable, lo que resulta en grandes fluctuaciones en la penetración. Durante la soldadura por penetración profunda láser, la potencia láser controla la profundidad de penetración y la velocidad de soldadura al mismo tiempo. La profundidad de penetración de una máquina de soldadura por láser está directamente relacionada con la densidad de potencia de la viga, y es una función de la potencia del haz de incidentes y el punto focal de la viga. En términos generales, para un rayo láser con un determinado diámetro, la profundidad de penetración aumenta a medida que aumenta la potencia del haz.

2. Velocidad de soldadura

La velocidad de soldadura tiene una gran influencia en la profundidad de penetración. Aumentar la velocidad hará que la penetración sea menos profunda, pero si la velocidad es demasiado baja, causará una fusión excesiva del material y la penetración de la soldadura de la pieza de trabajo. Por lo tanto, hay un rango de velocidad de soldadura adecuado para una cierta potencia láser y un cierto espesor de un determinado material, y la profundidad máxima de penetración se puede obtener en el valor de velocidad correspondiente. El tamaño de punto limitado de difracción del enfoque de la viga se puede calcular de acuerdo con la teoría de la difracción de la luz, pero debido a la aberración de la lente de enfoque, el punto real es mayor que el valor calculado. El método de medición real más simple es el método de perfil isotérmico, que es medir el punto focal y el diámetro de la perforación después de chamuscar papel grueso y penetrar en la placa de polipropileno. Este método debe practicarse a través de la medición para dominar el tamaño de la potencia láser y el momento de la acción del haz.

3. Gas de blindaje

Las máquinas de soldadura por láser de metal a menudo usan gas inerte para proteger la piscina fundida. Cuando se sueldan algunos materiales, la oxidación de la superficie no se puede considerar, pero la protección puede no ser considerada. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, el helio, el argón, el nitrógeno y otros gases se usan a menudo como protección para hacer que la pieza de trabajo evite la oxidación durante la soldadura.

4. Valor de absorción del material.

La absorción de la luz láser por un material depende de algunas propiedades importantes del material, como la absorción, la reflectividad, la conductividad térmica, la temperatura de fusión, la temperatura de evaporación, etc. Los más importantes de los cuales es la absorción. Los factores que afectan la tasa de absorción del material del haz láser incluyen dos aspectos: la primera es la resistencia eléctrica del material. Después de medir la absorción de la superficie pulida del material, se encuentra que la tasa de absorción del material es proporcional a la raíz cuadrada de la resistividad eléctrica, y la resistividad eléctrica varía con la temperatura. Y cambio; En segundo lugar, el estado de la superficie (o la suavidad) del material tiene una influencia más importante en la tasa de absorción de haz, que tiene un efecto significativo en el efecto de soldadura. La longitud de onda de salida deLáser de CO2suele ser de 10,6 μm. La tasa de absorción de no metales, como la cerámica, el vidrio, el caucho, los plásticos, etc., es muy alto a temperatura ambiente, mientras que la absorción de materiales metálicos es muy pobre a temperatura ambiente, hasta que el material se derrene o incluso gaseado. Su absorción solo aumenta considerablemente. El método de uso de recubrimiento de superficie o película de óxido de generación en la superficie es muy eficaz para mejorar la absorción del haz de luz por el material.

El anterior es el análisis del proceso de soldadura de penetración profunda deEquipo de soldadura por láser. Espero que este artículo sea útil para todos. Si tiene diferentes opiniones sobre mi uso compartido, ¡doy la bienvenida a sus sugerencias! Si tiene requisitos de uso para máquinas de soldadura por láser, máquinas de corte por láser, máquinas de corte de tubería láser, máquinas de marcado láser, máquinas de revestimiento láser, equipo de enfriamiento láser, etc., ¡usted es bienvenido a preguntar!