Fattori che influenzano la larghezza del tallone della saldatura nelle saldature laser
La larghezza del tallone della saldatura nella saldatura laser è influenzata da molteplici fattori, che possono essere classificati in parametri laser, impostazioni del sistema ottico, condizioni di processo, proprietà del materiale e altri fattori esterni . in basso è un rottura dettagliato:
1. parametri laser
(1) Potenza laser
Potenza più alta → saldatura più ampia (più input di calore, pool di fusione più grande) .
Potenza inferiore → saldatura più stretta (meno penetrazione, possibile mancanza di fusione) .
(2) Modalità raggio (qualità del raggio)
TEM 00 (raggio gaussiano) → saldature strette e profonde (alta concentrazione di energia) .
Travi in modalità multipla → saldature più larghe e superficiali (energia più dispersa) .
(3) Parametri a impulsi (per laser pulsati)
Frequenza più alta → saldatura più ampia (più impulsi sovrapposti) .
Larghezza dell'impulso più lunga → saldatura più ampia (input di calore esteso) .
Ciclo di lavoro più alto → saldatura più ampia ** (esposizione energetica più lunga) .
2. parametri del sistema ottico
(1) Focus Spot Diametro
Spot più grande → saldatura più ampia (densità di energia inferiore) .
Spot più piccolo → saldatura più stretta (maggiore concentrazione di energia) .
(2) Devanimento (posizione del raggio)
Defocus positivo (sopra il pezzo) → saldatura più ampia .
Defocus negativo (sotto il pezzo) → saldatura più ampia .
Zero defocus (su superficie) → saldatura più stretta .
(3) Lunghezza focale dell'obiettivo
Lunghezza focale più lunga → spot più grande → saldatura più ampia .
Lunghezza focale più corta → Spot più piccolo → saldatura più stretta .
3. Parametri di processo
(1) velocità di saldatura
Velocità più alta → saldatura più stretta (meno input di calore) .
Velocità inferiore → saldatura più ampia (più accumulo di calore) .
(2) Gas di protezione
Tipo di gas (ar, he, n₂) → influisce sulla soppressione del plasma e la velocità di raffreddamento .
Flusso di gas più alto → saldatura leggermente più stretta (raffreddamento più veloce) .
(3) alimentazione del filo (per saldatura a filo laser)
Filo più spesso → saldatura più ampia (richiede più energia per sciogliere) .
Velocità di avanzamento del filo più elevato → saldatura più ampia (più materiale di riempimento depositato) .
4. Proprietà materiali
(1) Conducibilità termica
Alta conducibilità (e . g ., cu, al) → saldatura più stretta (calore si dissipa rapidamente) .
Bassa conducibilità (e . g ., acciaio inossidabile) → saldatura più ampia (calore rimane localizzato) .
(2) Spessore del materiale
Materiali più spessi → saldatura più ampia (potenza superiore necessaria) .
Materiali più sottili → saldatura più stretta (meno energia richiesta) .
(3) Condizione di superficie
Ossidi, rivestimenti o contaminanti → Assorbimento del laser → Larghezza di saldatura irregolare .
5. altri fattori
(1) Configurazione congiunta
Giunti di testa, lap o filet → diversi dissipazione del calore → influisce sulla larghezza di saldatura .
(2) Oscillazione del raggio (tessitura)
Fascia laser oscillante → saldatura più ampia (usata per bridging gap o piastre spesse) .
(3) Condizioni ambientali
Temperatura/umidità ambiente → Influenza minore sulla velocità di raffreddamento .
Riepilogo: come controllare la larghezza della saldatura?
| Obiettivo|Metodo di regolazione |
| Aumenta la larghezza|↑ Potenza, ↓ velocità, ↑ Debocus, ↑ Spot Dimensione, Usa filo più spesso, raggio oscillato |
| Diminuire la larghezza|↓ Potenza, ↑ Velocità, Zero Debocus, ↓ Spot Dimensione, Usa filo più sottile, TEM 00 Modalità |
Per risultati ottimali, la progettazione di esperimenti (DOE) è consigliabile a perfezionare i parametri in base ai requisiti di materiale e applicazione .
--------- Victor Feng
Rayther Laser