Взаимосвязь между проникновением лазерной сварки и энергией сварочной линии!

Из-за наличия поров внутри материалов порошковой металлургии их прочность связывания значительно ниже, чем у плавильных материалов. При условии обеспечения проникновения сварки необходимо использовать минимальную потребляемую энергию трубопровода для уменьшения зоны воздействия сварочного тепла. 

Энергия сварочной линии — это энергия на единицу длины лазера, воздействующего на направление сварки, что является важным параметром эффективности использования энергии. Условия полного процесса проникновения лазерной глубокой сварки, кривая полного проникновения связана с толщиной пластины. Для толстых пластин устойчивая кривая сварки при глубоком проникновении должна включать кривую полного проникновения. В целях изучения влияния энергии сварочного трубопровода на результаты сварки изучается взаимосвязь между энергопотреблением на единицу длины лазерной сварки порошковых материалов со (далее-энергия трубопровода) и глубиной плавления. Энергия сварочного трубопровода W (единица КДЖ/см) определяется следующим образом W=P/v

Где P-аварийная мощность лазера на поверхности заготовки, а v-скорость сварки.

Лазер EFA51 CO2 и система фокусировки f/5 использовались для проведения экспериментов на чисто спеченных пробах Co толщиной соответственно 3 мм и 4 мм. Пламя пламени над отверстием сжато боковым газом, и поток газа находится под углом 45 ° к поверхности детали. Основной газ аргона защищает расплавленный бассейн, а заднее сварное швов с равномерной шириной сзади рассматривается как полностью проникающее сварное швы.

Тепловой вход для сварки полного проникновения зависит как от мощности лазера, так и от скорости сварки. При постоянной мощности лазера достигается скорость сварки с минимальной тепловой мощностью. Аналогичным образом, при постоянной скорости сварки можно получить минимальную тепловую потребляемую мощность. По мере увеличения мощности лазера и скорости сварки в определенной пропорции достигается узкая и глубокая сварка, а тепловая мощность снижается. По мере снижения скорости сварки и увеличения мощности, проникновение сварных швов становится менее значительным.

Мощность лазера лазерной сварочной машины принимается в 0,8-1,3 КВТ, скорость сварки и количество смещения регулируется, а толщина пластины 3 мм &#- 39; Для получения полного проникновения, а также ряд линейной энергии при условиях полного проникновения получают. Результаты показывают, что если мощность лазера составляет 1,2 КВТ, то линия W имеет минимальное значение, при котором v=15 мм/с, W= 0,8 КДЖ/см и отношение глубины к ширине сварного шва является наибольшим. Дальнейшие эксперименты с использованием линейной энергии 0,6 КДЖ/см показали, что проникновение сварных швов меняется вместе с лазерной мощностью. При тех же условиях ввода энергии в линию проникновение сварного шва увеличивается с увеличением мощности лазера, в то время как ширина сварного шва остается практически неизменной. Таким образом, для метода сварки, основанного на эффекте пинхола, увеличение плотности мощности лазера имеет более очевидный эффект на увеличение проникновения сварного шва, чем снижение скорости сварки.

При сканировании сварного шва на поверхности образца толщиной 4 мм обнаруживается несколько соответствующих рассеянных точек между проникновением сварного шва и энергией линии. Кривая конверта энергии сварной линии, т.е. кривая минимальной энергии линии, показана на рисунке. Математическое выражение кривой конверта получается путем расчетов и анализа

H = -0. 32 + 3.6W0.25

Где, H-глубина проникновения сварки (мм), а W-энергия линии (к/см).

Данные данного параметра в фактической сварке, которая падает на эту кривую, можно считать хорошим состоянием параметра. Если выбранные данные находятся ниже кривой конверта на рисунке, то можно считать, что эффективность использования энергии этой сварочной системы низкая, что требует анализа того, вызвана ли она лазерной системой передачи или системой фокусировки и другими факторами. Стоит отметить, что в большинстве современных лазерных сварочных работ с глубоким проникновением выбранные данные чуть ниже кривой на рисунке, но эти параметры сварки все еще приемлемы. Для лазерной глубокой пенетрационной сварки высокая мощность и высокая скорость могут повысить эффективность использования лазера, а использование более высокой лазерной мощности может получить более широкий диапазон фокусировки для стабильной глубокой пенетрационной сварки. Конечно, это увеличение лазерной мощности имеет определенный предел, поскольку избыточная лазерная мощность увеличивает поглощение лазера плазмой, что снижает глубину проникновения. На самом деле, когда мощность лазера очень мала, большая линейная энергия может быть получена путем снижения скорости сварки.

Ссылки на соответствующие продукты

Машина для лазерной сварки волокон