Hitsaushitsauslaitteiden hitsaushelmien leveyteen vaikuttavat tekijät
Laserhitsauksen hitsaushelmileveyteen vaikuttavat useita tekijöitä, jotka voidaan luokitella laserparametreihin, optisiin järjestelmän asetuksiin, prosessiolosuhteisiin, materiaalien ominaisuuksiin ja muihin ulkoisiin tekijöihin. Alla on yksityiskohtainen erittely:
1. Laserparametrit
(1) Laservoima
Suurempi teho → leveämpi hitsaus (enemmän lämpötuloa, suurempi sulat -allas).
Alempi teho → kapeampi hitsaus (vähemmän tunkeutuminen, mahdollinen fuusion puute).
(2) Säteen tila (säteen laatu)
TEM 00 (Gaussin säde) → Kapeat, syvät hitsit (korkea energiapitoisuus).
Monimuotoiset palkit → leveämmät, matalammat hitsit (energia dispergoituneempi).
(3) Pulssiparametrit (pulssilasereille)
Suurempi taajuus → Laajempi hitsaus (enemmän päällekkäisiä pulsseja).
Pidempi pulssileveys → Laajempi hitsaus (laajennettu lämpötulo).
Suurempi käyttöjakso → leveämpi hitsaus ** (pidempi energiaaltistus).
2. optiset järjestelmän parametrit
(1) Focus Spot -halkaisija
Suurempi piste → leveämpi hitsaus (alempi energiatiheys).
Pienempi piste → kapeampi hitsaus (korkeampi energiapitoisuus).
(2) Defocusing (säteen sijainti)
Positiivinen defocus (yllä työkappale) → leveämpi hitsaus.
Negatiivinen defocus (alapuolella työkappale) → leveämpi hitsaus.
Nolla defocus (pinnalla) → kapein hitsaus.
(3) linssin polttoväli
Pidempi polttoväli → Suurempi piste → Laajempi hitsaus.
Lyhyempi polttoväli → Pienempi piste → kapeampi hitsaus.
3. Käsittele parametreja
(1) hitsausnopeus
Suurempi nopeus → kapeampi hitsaus (vähemmän lämpötulo).
Alempi nopeus → leveämpi hitsaus (lisää lämmön kertymistä).
(2) Suojakaasu
Kaasutyyppi (AR, HE, N₂) → Vaikuttaa plasman tukahduttamiseen ja jäähdytysnopeuteen.
Korkeampi kaasuvirta → hieman kapeampi hitsaus (nopeampi jäähdytys).
(3) Langansyöttö (laserlankkahitsaukselle)
Paksumpi lanka → leveämpi hitsaus (sulaa enemmän energiaa).
Korkeampi johdon syöttönopeus → leveämpi hitsaus (enemmän täyteainetta talletettu).
4. materiaaliominaisuudet
(1) lämmönjohtavuus
Korkea johtavuus (esim. Cu, Al) → kapeampi hitsaus (lämpö hajoaa nopeasti).
Pieni johtavuus (esim. Ruostumattomasta teräksestä) → leveämpi hitsaus (lämpö pysyy paikallisella).
(2) materiaalin paksuus
Paksummat materiaalit → leveämpi hitsaus (tarvitaan korkeampi teho).
Ohuemmat materiaalit → kapeampi hitsaus (vähemmän energiaa vaaditaan).
(3) Pintatila
Oksidit, pinnoitteet tai epäpuhtaudet → vaikuttavat laserin imeytymiseen → epäsäännöllinen hitsin leveys.
5. Muut tekijät
(1) yhteinen kokoonpano
Butt-, LAP- tai filee -liitokset → erilainen lämmön hajoaminen → vaikuttaa hitsausleveyteen.
(2) säteen värähtely (kudonta)
Värähtelevä laserpalkki → leveämpi hitsaus (käytetään raon sillan tai paksujen levyjen kanssa).
(3) ympäristöolosuhteet
Ympäristön lämpötila\/kosteus → pieni vaikutus jäähdytysnopeuteen.
Yhteenveto: Kuinka hallita hitsaushelmien leveyttä?
Ja Tavoite|Säätömenetelmä |
Ja Lisää leveys|↑ Teho, ↓ nopeus, ↑ defocus, ↑ pistekoko, käytä paksumpaa lankaa, värähtelyn sädettä |
Ja Laske leveys|↓ Teho, ↑ nopeus, nolla defocus, ↓ pistekoko, käytä ohuen johtoa, TEM 00 -tilaa |
Optimaalisten tulosten saavuttamiseksi kokeiden suunnittelua (DOE) suositellaan parametrien hienosäätöön materiaali- ja sovellusvaatimusten perusteella.
--------- Victor Feng
Rayther -laser