Lāzermetināšanas iekārtas

Lāzera jaudas blīvums:Lāzera jaudas blīvums attiecas uz lāzera jaudu uz laukuma vienību.
Jaudas blīvums (W/c㎡)=4*Lāzera impulsa enerģija (J)/πpunkta diametrs (cm)²* Impulsa platums(-i) Punkta diametrs (mm)=[Fokusēšanas fokusa garums (mm) /Lāzera galviņas kolimācijas fokusa garums (mm)]*Optiskās šķiedras serdes diametrs (mm) 1cm=10mm=10000mm

Lāzera jauda:Lāzermetināšana, ja ir lāzera enerģijas blīvuma slieksnis 104-106W/cm², zem šīs vērtības, lāzera enerģijas metāla absorbcija var izraisīt tikai materiāla virsmas temperatūras paaugstināšanos, bet saglabāt cieto fāzi nemainīgu, tiklīdz vērtība ir sasniegta. sasniegts vai pārsniegts, saplūšanas dziļums tiks ievērojami palielināts. Tikai tad, kad lāzera jaudas blīvums uz sagataves pārsniedz sliekšņa vērtību (atkarīgs no materiāla), tiek ģenerēta plazma, kas iezīmē kausēšanas metināšanas dziļuma stabilizēšanos. Ja lāzera jauda sasniedz sliekšņa vērtību, uz sagataves notiek tikai virsmas kušana, ti, metināšana notiek vienmērīgā siltuma vadīšanas veidā. Kad lāzera jaudas blīvums ir 106 W/cm² tuvumā, kas ir kritiskais nosacījums mazu caurumu veidošanās gadījumā, pamīšus notiek dziļa kušana un siltuma vadīšanas metināšana, un metināšanas process kļūst nestabils, izraisot lielas svārstības iespiešanās dziļums. Lāzera dziļkausēšanas metināšanā lāzera jauda kontrolē gan iespiešanās dziļumu, gan metināšanas ātrumu. Metināšanas dziļums ir tieši saistīts ar staru kūļa jaudas blīvumu un ir atkarīgs no krītošā stara jaudas un staru kūļa fokusa punkta. Kopumā noteiktam lāzera stara diametram iespiešanās dziļums palielinās, palielinoties stara jaudai.

Lāzera impulsa platuma viļņu forma:Vispārīgi runājot, kad lāzers sāk iedarboties uz apstrādājamā materiāla virsmu, atstarošanas spēja ir augsta, un, kad materiāla virsmas temperatūra paaugstinās līdz kušanas temperatūrai, atstarošanas spēja strauji samazinās. Kad materiāla virsmas temperatūra ir kušanas stāvoklī, atstarošanas spēja stabilizējas pie noteiktas vērtības. Tātad, metinot augsti atstarojošu materiālu, ja tiek uzturēts kvadrātveida vilnis (vajadzīgā enerģija ir daudz lielāka nekā nerūsējošajam tēraudam), vara atstarošanas posma sākums ir augsts, lielākā daļa gaismas tiek atstarota, vara otrā pakāpe temperatūra paaugstinās atstarošanas spēja samazinās, varš sāka absorbēt enerģiju, ja šis laiks joprojām ir ļoti augsts, vara temperatūra var tikt uzkarsēta līdz viršanas temperatūrai, kā rezultātā rodas metinājuma nestabilitāte, tāpēc ir nepieciešams izmantot pre Spike ar lēnu viļņu formas samazināšanos.

Defokusēšanas daudzums:Defokuss ir attālums no metinājuma virsmas līdz mazākajam fokusētā lāzera stara punktam metināšanas laikā. Ir divu veidu defokusēšana: pozitīva defokusēšana un negatīva defokusēšana. Kā parādīts attēlā, fokusa plakne, kas atrodas virs sagataves, ir pozitīva defokusēšana, un otrādi ir negatīva defokusēšana. Mainot defokusēšanas apjomu, var mainīties lāzera sildīšanas vietas izmērs un stara krītošais stāvoklis. Viens defokusēšanas apjoms ir pārāk liels, lai palielinātu vietas diametru, samazinātu jaudas blīvumu virs vietas, tādējādi samazinot saplūšanas dziļumu. Defokusēšanas apjoms ne tikai ietekmē apstrādājamā priekšmeta virsmas plankuma diametra lielumu, bet arī ietekmē staru kūļa krišanas virzienu, metināšanas režīmu utt., un tādējādi tam ir lielāka ietekme uz metinājuma formu, izkusušo baseinu un šķērsgriezumu. -sekciju laukums.

Metināšanas ātrums:Metināšanas ātrums ietekmē siltuma padevi laika vienībā. Ja metināšanas ātrums ir pārāk mazs, siltuma padeve būs pārāk liela, kā rezultātā sagatave izdegs; ja metināšanas ātrums ir pārāk ātrs, siltuma padeve būs pārāk maza, kā rezultātā apstrādājamā detaļa tiks metināta cauri. Pie noteiktas lāzera jaudas palieliniet metināšanas ātrumu, samazinās siltuma padeve, samazinās metināšanas dziļums. Atbilstoša metināšanas ātruma samazināšana var palielināt saplūšanas dziļumu, bet, ja metināšanas ātrums ir pārāk zems, saplūšanas dziļums nepalielināsies, bet drīzāk palielinās kausējuma platumu.

Aizsardzības gāze:Lāzermetināšanas procesā bieži izmanto inertas gāzes, lai aizsargātu izkausēto baseinu, kad dažu materiālu metināšana nerūpējas par virsmas oksidāciju, nevar ņemt vērā aizsardzību, bet vairumam lietojumu aizsardzībai bieži izmanto hēliju, argonu, slāpekli un citas gāzes, lai sagatave metināšanas procesā no oksidēšanās. Otrā aizsarggāzu izmantošanas loma ir aizsargāt fokusēšanas lēcu no metāla tvaiku piesārņojuma un šķidruma pilienu izsmidzināšanas. Īpaši lieljaudas lāzermetināšanā, jo tā izmešana kļūst ļoti spēcīga, šajā laikā ir ļoti nepieciešams aizsargāt objektīvu. Trešā aizsarggāzes loma ir izkliedēt plazmas ekranējumu, ko rada lieljaudas lāzermetināšana, ir ļoti efektīva. Metāla tvaiki absorbē lāzera staru un jonizējas plazmas mākonī, un arī aizsarggāze ap metāla tvaikiem jonizējas siltuma ietekmē. Ja ir pārāk daudz plazmas, lāzera staru zināmā mērā patērē plazma. Plazma atrodas uz darba virsmas kā otrs enerģijas avots, padarot saplūšanas dziļumu mazāku un metināšanas baseina virsmu plašāku. Plazmas mākoņa ietekme uz kušanas dziļumu ir visizteiktākā zema metināšanas ātruma zonā. Tā iedarbība samazinās, palielinot metināšanas ātrumu.

Metināšanas materiāli:Lāzera stara absorbcija ar materiālu ir atkarīga no dažām svarīgām materiāla īpašībām, piemēram, absorbcijas ātruma, atstarošanas spējas, siltumvadītspējas, kušanas temperatūras, iztvaikošanas temperatūras un tā tālāk, no kuriem vissvarīgākais ir absorbcijas ātrums. Faktori, kas ietekmē materiāla absorbciju no lāzera stara, ietver divus aspektus: pirmkārt, materiāla elektriskās pretestības koeficients, pēc materiāla pulētās virsmas absorbcijas ātruma mērīšanas tiek konstatēts, ka materiāla absorbcijas ātrums ir proporcionāls kvadrātsaknei no materiāla. elektriskās pretestības koeficients, kas mainās atkarībā no temperatūras; otrkārt, materiāla virsmas stāvoklim (vai apdares pakāpei) ir lielāka ietekme uz sijas absorbcijas ātrumu, kas būtiski ietekmēs metināšanas efektu.