Mašine za lasersko zavarivanje

Gustina snage lasera:Gustina snage lasera odnosi se na snagu lasera ​​po jedinici površine.
Gustina snage (W/c㎡)=4*Energija laserskog impulsa (J)/π Prečnik tačke (cm)²*Širina impulsa(i) Prečnik tačke (mm)=[Žišna dužina fokusa (mm) /Žižna dužina kolimacije laserske glave (mm)]*Prečnik jezgre optičkog vlakna (mm) 1cm=10mm=10000um

Snaga lasera:Lasersko zavarivanje uz postojanje praga gustine laserske energije 104-106W/cm², ispod ove vrijednosti, metalna apsorpcija laserske energije može samo uzrokovati povećanje temperature površine materijala, ali održavati čvrstu fazu nepromijenjenom, nakon što je vrijednost dostignuta ili prekoračena, dubina fuzije će se značajno povećati. Tek kada gustina snage lasera na radnom komadu pređe graničnu vrednost (ovisno o materijalu), stvara se plazma, koja označava stabilizaciju dubine zavarivanja fuzijom. Ako snaga lasera dostigne graničnu vrijednost, na radnom komadu dolazi samo do površinskog topljenja, tj. zavarivanje se odvija stabilnim načinom provođenja topline. Kada je gustina snage lasera u blizini 106 W/cm², što je kritičan uslov za stvaranje malih rupa, naizmjenično se odvija zavarivanje dubokog topljenja i provodljivosti topline, a proces zavarivanja postaje nestabilan, što dovodi do velikih fluktuacija u dubina prodiranja. Kod laserskog zavarivanja dubokog topljenja, snaga lasera kontroliše i dubinu prodiranja i brzinu zavarivanja. Dubina zavara je direktno povezana sa gustinom snage snopa i funkcija je snage upadnog snopa i žarišne tačke snopa. Općenito, za dati promjer laserskog snopa, dubina prodiranja raste kako se povećava snaga zraka.

Talasni oblik širine laserskog impulsa:Općenito govoreći, kada laser počne djelovati na površinu obrađenog materijala, reflektivnost je visoka, a kada površinska temperatura materijala poraste do tačke topljenja, reflektivnost se brzo smanjuje. Kada je temperatura površine materijala u stanju topljenja, reflektivnost se stabilizuje na određenoj vrijednosti. Dakle, kod zavarivanja materijala visoke refleksije, ako se održava kvadratni val (potrebna energija je mnogo veća od nehrđajućeg čelika), početak faze reflektiranja bakra je visok, većina svjetlosti se odbija, druga faza bakra temperatura raste reflektivnost se smanjuje, bakar je počeo da apsorbuje energiju, ako je ovo vrijeme još uvijek vrlo visoka energija, temperatura bakra se može zagrijati do točke ključanja, što rezultira pojavom nestabilnosti zavara, pa je potrebno koristiti pre Spike sa sporim padom talasnog oblika.

Količina defokusiranja:Defokus je rastojanje od površine zavara do najmanje tačke fokusiranog laserskog snopa tokom zavarivanja. Postoje dvije vrste defokusiranja: pozitivno defokusiranje i negativno defokusiranje. Kao što je prikazano na slici, fokusna ravan koja se nalazi iznad radnog komada je pozitivno defokusiranje, a obrnuto je negativno defokusiranje. Promjena količine defokusiranja može promijeniti veličinu laserske grijaće tačke i upadno stanje zraka. Jedna količina defokusiranja je prevelika da bi prečnik tačke bio veći, smanjite gustinu snage iznad tačke, tako da je dubina fuzije smanjena. Količina defokusa ne utiče samo na veličinu prečnika tačke na površini obratka, već utiče i na smer upada snopa, način zavarivanja, itd., pa samim tim ima veći uticaj na oblik šava, rastopljeni bazen i krst. -površina presjeka.

Brzina zavarivanja:Brzina zavarivanja utiče na unos toplote u jedinici vremena. Ako je brzina zavarivanja suviše mala, unos topline će biti prevelik, što će rezultirati izgaranjem radnog komada; ako je brzina zavarivanja previsoka, unos topline će biti premali, što će rezultirati zavarivanjem radnog komada. Pod određenom snagom lasera povećavajte brzinu zavarivanja, smanjuje se unos topline, smanjuje se dubina zavara. Odgovarajuće smanjenje brzine zavarivanja može povećati dubinu taljenja, ali ako je brzina zavarivanja preniska, dubina fuzije se neće povećati, već će povećati širinu taljenja.

Zaštitni gas:Laserski proces zavarivanja često koristi inertne plinove za zaštitu rastopljenog bazena, kada zavarivanje nekih materijala ne brine o površinskoj oksidaciji ne može se uzeti u obzir zaštita, ali za većinu primjena se često koristi helij, argon, dušik i drugi plinovi za zaštitu, tako da obradak u procesu zavarivanja od oksidacije. Druga uloga upotrebe zaštitnih plinova je zaštita sočiva za fokusiranje od kontaminacije metalnim parama i prskanja tekućih kapljica. Posebno kod laserskog zavarivanja velike snage, jer njegovo izbacivanje postaje jako jako, u ovom trenutku je potrebno zaštititi sočivo. Treća uloga zaštitnog gasa je da rasprši plazma zaštitu koja nastaje laserskim zavarivanjem velike snage je vrlo efikasna. Metalna para apsorbira laserski snop i ionizira se u oblak plazme, a zaštitni plin oko metalne pare također ionizira zbog topline. Ako je prisutno previše plazme, laserska zraka se u određenoj mjeri troši od strane plazme. Plazma je prisutna na radnoj površini kao drugi izvor energije, čineći dubinu fuzije plićom, a površinu zavarenog bazena širom. Utjecaj oblaka plazme na dubinu taline je najizraženiji u zoni male brzine zavarivanja. Njegov učinak se smanjuje kada se poveća brzina zavarivanja.

Materijali za zavarivanje:Apsorpcija laserskog snopa od strane materijala ovisi o nekim važnim svojstvima materijala, kao što su brzina apsorpcije, refleksivnost, toplinska provodljivost, temperatura topljenja, temperatura isparavanja i tako dalje, od kojih je najvažnija brzina apsorpcije. Faktori koji utječu na materijalnu apsorpciju laserskog snopa uključuju dva aspekta: prvo, koeficijent električnog otpora materijala, nakon mjerenja brzine apsorpcije polirane površine materijala, utvrđeno je da je brzina apsorpcije materijala proporcionalna kvadratnom korijenu koeficijent električnog otpora koji varira s temperaturom; drugo, površinsko stanje materijala (ili stepen završne obrade) ima važniji uticaj na brzinu apsorpcije grede, što će imati značajan uticaj na efekat zavarivanja.