1. Šilumos įvadas
Šilumos sąnaudos reiškia šilumos energijos kiekį, tiekiamą ruošiniui suvirinimo metu. Suvirinant lazeriu, ši energija gaunama iš didelio-intensyvumo lazerio spindulio, sufokusuoto į mažą plotą. Medžiaga sugeria šilumą ir sukelia vietinį kaitinimą.
Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos šilumos įvedimui, yra šie:
Lazerio galia
Suvirinimo greitis
Spindulio fokusavimas ir taško dydis
Medžiagos sugėrimo charakteristikos
Labai svarbu tinkamai valdyti šilumos tiekimą. Per daug šilumos gali sukelti pernelyg didelį tirpimą arba deformaciją, o per mažai gali sukelti silpnus sujungimus arba nepilną susiliejimą.
2. Išlydyto baseino susidarymas
Suteikus pakankamai šilumos, medžiaga pradeda tirpti ir susidaro aišlydytas baseinasarbasuvirinimo baseinas. Tai skysto metalo sritis, kuri galiausiai sudaro suvirinimo siūlę.
Suvirinant lazeriu, paprastai yra du išlydyto baseino formavimo būdai:
Suvirinimas laidumo režimu: Lazerio energija sugeriama ir patenka į medžiagą, tirpstant tik paviršiui.
Suvirinimas rakto skylutės režimu: Lazerio intensyvumas yra pakankamai didelis, kad išgaruotų metalą, suformuojant gilią siaurą ertmę (rakto skylutę), kuri leidžia giliau prasiskverbti.
Išlydyto baseino forma, dydis ir stabilumas yra labai svarbūs suvirinimo kokybei. Turbulencija arba nestabilumas baseine gali sukelti defektų, tokių kaip poringumas, nelygios siūlės ar purslų.
3. Kietėjimas
Kai lazerio spindulys juda į priekį, šilumos šaltinis palieka išlydytą baseiną, o medžiaga pradeda vėsti irsukietėti.
Šiame etape svarbūs veiksniai:
Aušinimo greitis: Greitesnis aušinimas gali sukurti smulkesnes mikrostruktūras ir sumažinti iškraipymus.
Kietėjimo modelis: Išlydyto metalo kristalizacijos būdas turi įtakos suvirinimo siūlės stiprumui ir grūdėtumui.
Šiluminiai gradientai: Netolygūs temperatūros pokyčiai gali sukelti liekamuosius įtempius arba įtrūkimus.
Aušinimo ir kietėjimo proceso valdymas padeda užtikrinti, kad suvirinimo siūlė būtų tvirta, švari ir be-defektų.
Išvada
Suvirinimo -ypač lazerinio suvirinimo- energijos perdavimo mechanizmo supratimas yra labai svarbus norint pasiekti aukštos-kokybės, nuoseklius suvirinimo siūles. Kontroliuodami šilumos patekimą, užtikrindami stabilų išlydyto baseino susidarymą ir valdydami kietėjimą, gamintojai gali optimizuoti suvirinimo stiprumą, išvaizdą ir patikimumą.
--Rayther Laser Lyra Zhang