1. Įvadas
Šiuolaikinėje pramoninėje gamyboje lazerinio suvirinimo technologija, turinčia didelio tikslumo ir didelio energijos tankio pranašumus, yra plačiai naudojamas įvairių medžiagų sujungimui .. Tačiau, kai reikia, kad su aukštomis atspindžio medžiagomis (tokiose kaip vario, aliuminio ir jų lydiniai), lazerio suvirinimo procesas tampa komplikuotas dėl aukšto atspindžio charakteristikų, kurios turi daugybę poveikio, o ūminus ū. IN - Gylinio sąveikos mechanizmo tyrimas tarp aukšto atspindžio medžiagų ir lazerinio suvirinimo mašinų yra labai svarbus norint optimizuoti suvirinimo procesą ir pagerinti suvirinimo kokybę .
2. Aukštos - atspindžio medžiagų charakteristikos ir jų poveikis lazerio energijos absorbcijai
(2.1) Aukštos atspindžio medžiagų atspindinčios savybės
Aukštos atspindžio medžiagos (vario ir aliuminio vartojimas kaip pavyzdžiai) yra ypač didelis lazerio . atspindys infraraudonųjų bangų ilgių diapazone (pvz., 1064nm), paprastai naudojamas lazerio suvirinime, o aliuminio atspindėjimas gali pasiekti 80%} - 90%, o vario atspindumas yra dar didesnis {}} toks didelis - atspindėjimas. Lazerio energija, kurią reikia efektyviai absorbuoti medžiagos {., atsispindi didelis kiekis lazerio energijos, o tai ne tik sukelia energijos atliekas, bet ir gali sugadinti optinius komponentus (tokius kaip fokusavimo lęšiai, apsauginiai lęšiai ir tt {.) iš lazerio suvirinimo įrangos, paveikiančios įrangos tarnavimo laiką .)
(2.2) Energijos absorbcijos poveikis suvirinimo procesui
Dėl pradinės energijos sugerties sunkumų, norint pradėti suvirinimo procesą, reikia didesnės lazerio galios, kai suvirinant aukštą - atspindžio medžiagas ., tačiau pernelyg didelė galia sukels naujų problemų, tokių kaip momentinis medžiagų garinimas, kad būtų sudarytas plazmos debesis . plazmos debesis, o plazmos paviršių ir išsklaidys lazerį, o tai, kad plazmos debesis|pavyzdžiui, nestabilus suvirinimo skverbtis ir prastas suvirinimo formavimasis (pvz., Undercut, Hump, poringumas ir kiti defektai) .. Tuo pačiu metu energijos absorbcijos nestabilumas taip pat apsunkina šilumos įvestį suvirinimo proceso metu, o tai daro įtaką pasveikintos sąnario mechaninėms savybėms .}. mechaninėms savybėms. valdyti suvirinimo proceso metu.
3. Pagrindinės problemos ir apraiškos, susijusios
(3.1) Suvirinimo formavimo defektai
Poringumo problema: During the welding of high - reflectivity materials, due to the instability of energy absorption, the melting and solidification processes of the materials are uneven, which easily makes it difficult for gases (such as moisture and air adsorbed on the material surface, or gases generated by metal vaporization during the welding process) to escape in time, forming porosities in the weld. Porosities will reduce the compactness and strength of the weld, įtakos produkto kokybei .
Nenuoseklus suvirinimo plotis ir pobūdis: Lazerio energijos svyravimai lemia medžiagos lydymosi srities nestabilumą, todėl suvirinimo pločio vienodai . sunku valdyti, kai vietinė energija yra per didelė, ji sukels per didelį suvirinimo krašto lydymą, sudarydamas mažą defektą, kuris susilpnina suvirinimo stiprumą ir sumažins suvirinimo sąnario}. našumą, o tai sumažins suvirinimo stiprumą ir sumažins suvirinimo jungties našumą.}}}}}}}} našumo našumą.}}}}}} (1}}} (1}} (1}}} veikimo našumą.
(3.2) Prastas suvirinimo stabilumas
Atspindinčios aukšto atspindžio medžiagų charakteristikos leidžia energijos grįžtamąjį ryšį lazerio suvirinimo proceso komplekse, o tai lengvai sukelia suvirinimo proceso . nestabilumą, pavyzdžiui, atspindėta šviesa gali trukdyti lazerinio virpesių režimu, sukeldamas lazerio išėjimo galios svyravimus; arba dėl dinaminio plazmos debesies pasikeitimo, lazerio ir medžiagos sąveika yra nestabili, todėl susiduria su tokiomis problemomis kaip suvirinimo nutraukimas ir nenutrūkstami suvirinimai, o tai daro didelę įtaką gamybos efektyvumui ir produkto nuoseklumui .
4. strategijos, susijusios
(4.1) Lazerio įrangos ir procesų optimizavimas
Bangos ilgio ir režimo reguliavimas: Naudokite lazerio bangos ilgį, labiau tinkantį absorbcijai absorbcijai - atspindžio medžiagoms, tokioms kaip žalia šviesa (532nm) arba mėlyna šviesa (450 nm) ., palyginti su infraraudonųjų spindulių šviesa, šio trumpo ilgio lazerių absorbcijos greitis yra toks pat, kaip aukšto lygio, taip pat naudojant aukštą LASERS, tokį, koks yra aukštas - tokias, kaip atspindėtos, tokios, kaip Aukštos lazeriai, taip, kaip atspindi, tokios, tokios kaip aukštos lazeriai, taip pat naudojant aukštą LASER, tokį, koks yra aukštas, tokias, kaip atspindėtos medžiagos, tokios, kaip Aukštos lazeriai, optimizuoja tokį patį lazerių, tokių kaip aukšto lygio. Didžiausia galia ir naudokite medžiagos „abliacijos“ poveikį impulsų veikimui, kad sunaikintumėte aukštą atspindžio sluoksnį ant medžiagos paviršiaus ir padidintumėte vėlesnės lazerio energijos absorbciją {.
Galios ir impulsų parametrų optimizavimas: Pagrįstai nustatykite parametrus, tokius kaip lazerio galia, impulsų plotis ir dažnis ., pavyzdžiui, aliuminio lydinio suvirinimui, naudokite tinkamą impulsų dažnį, kad impulsų interviu būtų suteiktas tam tikras aušinimo laikas, kad būtų išvengta per didelio plazmos debesies kaupimosi; Sureguliuokite impulsų plotį, kad valdytumėte šilumos įvestį ir sumažintumėte suvirinimo defektų generavimą .
(4.2) Materialus išankstinis apdorojimas ir pagalbinės priemonės
Paviršiaus išankstinis apdorojimas: Atlikite procesus, tokius kaip šlifavimas ir smėlio pūtimas ant aukšto - atspindžio medžiagų paviršiaus, kad pašalintų paviršiaus oksido sluoksnį ir aliejaus dėmes, sumažintų paviršiaus atspindį ir tuo pačiu padidintų paviršiaus šiurkštumą, kuris yra palankus lazerio energijos absorbcijai .. Lazerio energija ir paverčia ją šilumos energija, kad ištirptų medžiaga, o tada dangą galima išgarinti arba dalyvauti metalurginės reakcijos metu suvirinimo proceso metu .
Pagalbinių dujų taikymas: Pasirinkite tinkamas pagalbines dujas (tokias kaip argonas, helis) ., viena vertus, ji gali apsaugoti suvirinimo plotą nuo oksidacijos; Kita vertus, jis gali veiksmingai slopinti plazmos debesį ., pavyzdžiui, helis turi didelę jonizacijos energiją, kuri gali sumažinti plazmos generavimą ir lazerio energiją pasiekti medžiagos paviršių. pagrįstai sureguliuokite pagalbinių dujų srauto greitį ir kampą, taip pat gali išpūsti suvirinimo metu sugeneruotą purslą ir plazmą, kad pagerintų suvirinimo aplinką .
(4.3) Realus - laiko stebėjimas ir uždarytas - kilpos valdymas
Norėdami stebėti tokią informaciją kaip plazmos debesies forma, suvirinimo formavimas ir lazerio energijos atspindys realiame, naudokite tokią įrangą kaip aukštos greičio kameros ir fotodetektoriai. Kokybė ., pavyzdžiui, kai stebima, kad plazmos debesis yra per storas, kad paveiktų lazerio perdavimą, automatiškai sumažinkite lazerio galią arba sureguliuokite pagalbinių dujų srauto greitį, kad būtų atkurtas suvirinimo proceso stabilumas .
5. Atvejo analizė - aliuminio lydinio plonos plokštelės lazeriu suvirinimas
Aliuminio lydinio suvirinimo plonos plokštelės (1 mm storio) suvirinant elektroniniame įrenginyje, iš pradžių buvo naudojamas infraraudonųjų lazerio suvirinimas . Dėl didelio medžiagos atspindžio, daugybės požymių, o ne. Pagalba ir lazerio impulsų parametrai buvo optimizuoti (impulsų plotis 200 μs, dažnis 50Hz) . Po pagerėjimo suvirinimo formavimas buvo geras, poringumo greitis sumažėjo nuo pirminio 15%iki 3%, suvirinimo stiprumą atitiko produkto reikalavimus, suvirinimo stabilumas buvo labai pagerėjęs, o gamybos efektyvumas padidėjo maždaug 20%.
6. Išvada
The high - reflectivity characteristics of high - reflectivity materials bring many challenges to the welding effect of laser welding machines, including problems such as difficulty in energy absorption, weld formation defects, and poor welding stability. However, through the optimization of laser equipment and processes (such as wavelength adjustment, parameter optimization), the application of material pretreatment and auxiliary measures (surface treatment, auxiliary dujos) ir realaus laiko stebėjimas ir uždarytas - kilpų kontrolės strategijos, aukšto - atspindžio medžiagų lazerio suvirinimo poveikis gali būti efektyviai pagerintas .
Nuolat plėtojant lazerio technologijas, medžiagų mokslą ir kontrolės technologijas, būsimas aukšto atspindžio medžiagų lazerio suvirinimas bus efektyvesnis ir stabilesnis, užtikrinant patikimesnę techninę pagalbą plačiai pritaikyti aukštą atspindžio medžiagą pramoninėje gamyboje ir skatinti aukštos kokybės laukų plėtrą, tokią kaip aviacijos ir kosmoso, elektroninė informacija ir nauja energija ., skatinant aukštos kokybės laukus, tokius kaip aviacijos ir kosmoso, elektroninė informacija ir nauja energija ..
-- Rayther Laser Jack Sun --