വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറുകളുടെ വെൽഡിംഗ് ഇഫക്റ്റുകളുടെ താരതമ്യം

ലേസർ വെൽഡിംഗ്തുടർച്ചയായ അല്ലെങ്കിൽ പൾസ് ചെയ്ത ലേസർ ബീമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നേടാം. യുടെ തത്വങ്ങൾലേസർ വെൽഡിംഗ്താപ ചാലക വെൽഡിംഗ്, ലേസർ ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ വെൽഡിംഗ് എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 104 ~ 105 W / cm2 ൽ കുറവാണെങ്കിൽ, അത് ചൂട് ചാലക വെൽഡിംഗ് ആണ്. ഈ സമയത്ത്, നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിൻ്റെ ആഴം കുറവാണ്, വെൽഡിംഗ് വേഗത കുറവാണ്; പവർ ഡെൻസിറ്റി 105~107 W/cm2 ൽ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, ലോഹത്തിൻ്റെ ഉപരിതലം ചൂട് കാരണം "ദ്വാരങ്ങളായി" രൂപപ്പെടുകയും ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇതിന് ഫാസ്റ്റ് വെൽഡിംഗ് വേഗതയും വലിയ വീക്ഷണാനുപാതവും ഉണ്ട്. താപ ചാലകതയുടെ തത്വംലേസർ വെൽഡിംഗ്ആണ്: ലേസർ വികിരണം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട ഉപരിതലത്തെ ചൂടാക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉപരിതല താപം താപ ചാലകത്തിലൂടെ ഉള്ളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. ലേസർ പൾസ് വീതി, ഊർജം, പീക്ക് പവർ, ആവർത്തന ആവൃത്തി തുടങ്ങിയ ലേസർ പാരാമീറ്ററുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, വർക്ക്പീസ് ഒരു പ്രത്യേക ഉരുകിയ പൂൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉരുകുന്നു.

ലേസർ ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിംഗ് സാധാരണയായി മെറ്റീരിയലുകളുടെ കണക്ഷൻ പൂർത്തിയാക്കാൻ തുടർച്ചയായ ലേസർ ബീം ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ മെറ്റലർജിക്കൽ ഫിസിക്കൽ പ്രക്രിയ ഇലക്ട്രോൺ ബീം വെൽഡിങ്ങുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്, അതായത്, ഊർജ്ജ പരിവർത്തന സംവിധാനം ഒരു "കീ-ഹോൾ" ഘടനയിലൂടെ പൂർത്തീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ഉള്ള ലേസർ വികിരണത്തിന് കീഴിൽ, മെറ്റീരിയൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെറിയ ദ്വാരങ്ങൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. നീരാവി നിറഞ്ഞ ഈ ചെറിയ ദ്വാരം ഒരു കറുത്ത ശരീരം പോലെയാണ്, സംഭവ ബീമിൻ്റെ മിക്കവാറും എല്ലാ ഊർജ്ജവും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ദ്വാരത്തിലെ സന്തുലിത താപനില ഏകദേശം 2500 ൽ എത്തുന്നു°C. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ദ്വാരത്തിൻ്റെ പുറം ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് ചൂട് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ദ്വാരത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള ലോഹം ഉരുകാൻ ഇടയാക്കുന്നു. ബീമിൻ്റെ വികിരണത്തിന് കീഴിലുള്ള മതിൽ വസ്തുക്കളുടെ തുടർച്ചയായ ബാഷ്പീകരണം വഴി ഉണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള നീരാവി കൊണ്ട് ചെറിയ ദ്വാരം നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ചെറിയ ദ്വാരത്തിൻ്റെ ചുവരുകൾ ഉരുകിയ ലോഹത്താൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ദ്രവ ലോഹം ഖര വസ്തുക്കളാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (മിക്ക പരമ്പരാഗത വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകളിലും ലേസർ ചാലക വെൽഡിംഗിലും, ഊർജ്ജം ആദ്യം വർക്ക്പീസിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും പിന്നീട് ട്രാൻസ്ഫർ വഴി ആന്തരികത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു. ). ദ്വാരത്തിൻ്റെ ഭിത്തിക്ക് പുറത്തുള്ള ദ്രാവക പ്രവാഹവും മതിൽ പാളിയുടെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കവും ദ്വാരത്തിൻ്റെ അറയിൽ തുടർച്ചയായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന നീരാവി മർദ്ദത്തോടൊപ്പം ഒരു ചലനാത്മക ബാലൻസ് നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ലൈറ്റ് ബീം തുടർച്ചയായി ചെറിയ ദ്വാരത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ചെറിയ ദ്വാരത്തിന് പുറത്തുള്ള വസ്തുക്കൾ തുടർച്ചയായി ഒഴുകുന്നു. ലൈറ്റ് ബീം നീങ്ങുമ്പോൾ, ചെറിയ ദ്വാരം എല്ലായ്പ്പോഴും സ്ഥിരമായ ഒഴുക്കുള്ള അവസ്ഥയിലാണ്.

അതായത്, ചെറിയ ദ്വാരവും ദ്വാരത്തിൻ്റെ ചുവരിന് ചുറ്റുമുള്ള ഉരുകിയ ലോഹവും പൈലറ്റ് ബീമിൻ്റെ വേഗതയിൽ മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു. ഉരുകിയ ലോഹം ചെറിയ ദ്വാരം നീക്കം ചെയ്തതിനുശേഷം അവശേഷിക്കുന്ന വിടവ് നികത്തുകയും അതിനനുസരിച്ച് ഘനീഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, വെൽഡ് രൂപപ്പെടുന്നു. ഇതെല്ലാം വളരെ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, വെൽഡിംഗ് വേഗത മിനിറ്റിൽ നിരവധി മീറ്ററുകൾ എളുപ്പത്തിൽ എത്തും.

പവർ ഡെൻസിറ്റി, താപ ചാലകത വെൽഡിംഗ്, ആഴത്തിലുള്ള തുളച്ചുകയറൽ വെൽഡിംഗ് എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങൾ മനസിലാക്കിയ ശേഷം, ഞങ്ങൾ അടുത്തതായി വിവിധ കോർ വ്യാസങ്ങളുടെ പവർ ഡെൻസിറ്റിയുടെയും മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘട്ടങ്ങളുടെയും താരതമ്യ വിശകലനം നടത്തും.

വിപണിയിലെ സാധാരണ ലേസർ കോർ വ്യാസങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വെൽഡിംഗ് പരീക്ഷണങ്ങളുടെ താരതമ്യം:

വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറുകളുടെ ഫോക്കൽ സ്പോട്ട് സ്ഥാനത്തിൻ്റെ പവർ ഡെൻസിറ്റി

പവർ ഡെൻസിറ്റിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, അതേ ശക്തിയിൽ, ചെറിയ കോർ വ്യാസം, ലേസറിൻ്റെ തെളിച്ചം കൂടുകയും ഊർജം കൂടുതൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലേസറിനെ മൂർച്ചയുള്ള കത്തിയുമായി താരതമ്യം ചെയ്താൽ, കാമ്പിൻ്റെ വ്യാസം ചെറുതാണെങ്കിൽ ലേസർ മൂർച്ച കൂട്ടുന്നു. 14um കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറിൻ്റെ പവർ ഡെൻസിറ്റി 100um കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറിനേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ പ്രോസസ്സിംഗ് ശേഷി ശക്തവുമാണ്. അതേസമയം, ഇവിടെ കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ഒരു ലളിതമായ ശരാശരി സാന്ദ്രത മാത്രമാണ്. യഥാർത്ഥ ഊർജ്ജ വിതരണം ഒരു ഏകദേശ ഗൗസിയൻ വിതരണമാണ്, കേന്ദ്ര ഊർജ്ജം ശരാശരി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുടെ പല മടങ്ങ് ആയിരിക്കും.

വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസങ്ങളുള്ള ലേസർ ഊർജ്ജ വിതരണത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം

ഊർജ്ജ വിതരണ ഡയഗ്രാമിൻ്റെ നിറം ഊർജ്ജ വിതരണമാണ്. ചുവപ്പ് നിറം, ഉയർന്ന ഊർജ്ജം. ചുവന്ന ഊർജ്ജം ഊർജ്ജം കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന സ്ഥലമാണ്. വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസർ ബീമുകളുടെ ലേസർ ഊർജ്ജ വിതരണത്തിലൂടെ, ലേസർ ബീം മുൻഭാഗം മൂർച്ചയുള്ളതല്ലെന്നും ലേസർ ബീം മൂർച്ചയുള്ളതാണെന്നും കാണാൻ കഴിയും. ചെറുത്, ഊർജം ഒരു ബിന്ദുവിൽ കൂടുതൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, അത് മൂർച്ചയുള്ളതും അതിൻ്റെ തുളച്ചുകയറാനുള്ള കഴിവ് ശക്തവുമാണ്.

വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറുകളുടെ വെൽഡിംഗ് ഇഫക്റ്റുകളുടെ താരതമ്യം

വ്യത്യസ്ത കോർ വ്യാസമുള്ള ലേസറുകളുടെ താരതമ്യം:

(1) പരീക്ഷണം 150mm/s വേഗത ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഫോക്കസ് പൊസിഷൻ വെൽഡിംഗ്, മെറ്റീരിയൽ 1 സീരീസ് അലുമിനിയം, 2mm കട്ടിയുള്ളതാണ്;

(2) കാമ്പിൻ്റെ വ്യാസം കൂടുന്തോറും ഉരുകുന്ന വീതിയും വലുതും ചൂട് ബാധിത മേഖലയും വലുതും യൂണിറ്റ് പവർ ഡെൻസിറ്റിയും കുറയുകയും ചെയ്യും. കാമ്പിൻ്റെ വ്യാസം 200um കവിയുമ്പോൾ, അലുമിനിയം, കോപ്പർ തുടങ്ങിയ ഹൈ-റിയാക്ഷൻ അലോയ്കളിൽ ഒരു നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴം കൈവരിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല, ഉയർന്ന ശക്തിയിൽ മാത്രമേ ഉയർന്ന ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡിംഗ് നേടാനാകൂ;

(3) സ്മോൾ-കോർ ലേസറുകൾക്ക് ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ഉണ്ട്, ഉയർന്ന ഊർജ്ജവും ചെറിയ ചൂട് ബാധിത സോണുകളും ഉള്ള വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ കീഹോളുകൾ വേഗത്തിൽ പഞ്ച് ചെയ്യാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, അതേ സമയം, വെൽഡിൻ്റെ ഉപരിതലം പരുക്കനാണ്, കുറഞ്ഞ വേഗതയുള്ള വെൽഡിങ്ങിൽ കീഹോൾ തകർച്ചയുടെ സാധ്യത കൂടുതലാണ്, വെൽഡിംഗ് സൈക്കിൾ സമയത്ത് കീഹോൾ അടച്ചിരിക്കുന്നു. ചക്രം ദൈർഘ്യമേറിയതാണ്, വൈകല്യങ്ങളും സുഷിരങ്ങളും പോലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ഒരു സ്വിംഗ് ട്രാക്ടറി ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പ്രോസസ്സിംഗിന് ഇത് അനുയോജ്യമാണ്;

(4) വലിയ കാമ്പ് വ്യാസമുള്ള ലേസറുകൾക്ക് വലിയ പ്രകാശ പാടുകളും കൂടുതൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഊർജ്ജവുമുണ്ട്, ഇത് ലേസർ ഉപരിതല റീമെൽറ്റിംഗ്, ക്ലാഡിംഗ്, അനീലിംഗ്, മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയ്ക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.