Čimbenici koji utječu na širinu zrnca zavarivanja u strojevima za zavarivanje lasera
Na širinu zavarivanja u laserskom zavarivanju utječu više faktora, koji se mogu kategorizirati u laserske parametre, postavke optičkih sustava, uvjeti procesa, svojstva materijala i druge vanjske faktore . ispod je detaljan prekid:
1. laserski parametri
(1) Laserska snaga
Veća snaga → širi zavarivanje (više unosa topline, veći bazen taline) .
Donja snaga → Uže zavarivanje (manje prodora, mogući nedostatak fuzije) .
(2) Način snopa (kvaliteta snopa)
Tem 00 (Gaussian Beam) → Uski, duboki zavari (visoka koncentracija energije) .
Višenamjenske grede → šire, plitke zavare (energija više raspršena) .
(3) Parametri pulsa (za pulsirane lasere)
Veća frekvencija → širi zavarivanje (više preklapajućih impulsa) .
Dulja širina impulsa → širi zavarivanje (produženi ulaz topline) .
Viši radni ciklus → širi zavarivanje ** (duža izloženost energiji) .
2. Parametri optičkog sustava
(1) Promjer fokusiranja
Veće tob → širi zavarivanje (niža gustoća energije) .
Manji spot → Uže zavarivanje (veća koncentracija energije) .
(2) Defokusiranje (položaj snopa)
Pozitivno defokus (iznad radnog komada) → Širi zavarivanje .
Negativni defokus (ispod radnog komada) → širi zavarivanje .
Nula defocus (na površini) → najuži zavarivanje .
(3) žarišna duljina leće
Duža žarišna duljina → veće tob → širi zavarivanje .
Kraća žarišna duljina → manja točka → Uže zavarivanje .
3. Parametri procesa
(1) Brzina zavarivanja
Veća brzina → Uže zavarivanje (manje toplinskog ulaza) .
Niža brzina → širi zavarivanje (veća akumulacija topline) .
(2) zaštitni plin
Vrsta plina (AR, HE, N₂) → utječe na suzbijanje i brzinu hlađenja u plazmi .
Veći protok plina → Lagano uže zavarivanje (brže hlađenje) .
(3) Dovođenje žice (za zavarivanje laserske žice)
Deblji žica → širi zavarivanje (zahtijeva više energije za rastopljanje) .
Veća brzina dovoda žice → Širi zavarivanje (deponirano više materijala za punjenje) .
4. Svojstva materijala
(1) Toplinska vodljivost
Visoka vodljivost (e . g ., cu, al) → Uže zavarivanje (toplina se brzo raspršuje) .
Niska vodljivost (e . g ., nehrđajući čelik) → Širi zavarivanje (toplina ostaje lokaliziran) .
(2) Debljina materijala
Deblji materijali → širi zavarivanje (potrebna je veća snaga) .
Tanji materijali → Uže zavarivanje (manje energije potrebne) .
(3) površinsko stanje
Oksidi, premazi ili onečišćenja → utječu na apsorpciju lasera → nepravilna širina zavara .
5. Ostali čimbenici
(1) Zajednička konfiguracija
Stražnjica, krug ili spojevi fileta → različito rasipanje topline → utječe na širinu zavara .
(2) Oscilacija snopa (tkanje)
Oscilirajuća laserska greda → širi zavar (koristi se za premošćivanje praznina ili debele ploče) .
(3) Uvjeti za okoliš
Ambijentalna temperatura/vlažnost → Manji utjecaj na brzinu hlađenja .
Sažetak: Kako kontrolirati širinu zrnca zavarivanja?
| Cilj|Način prilagodbe |
| Povećanje širine|↑ Snaga, ↓ Brzina, ↑ Defocus, ↑ Veličina toka, koristite deblji žicu, oscilat snop |
| Smanjenje širine|↓ Power, ↑ Brzina, nula defocus, ↓ veličina toka, koristite tanju žicu, tem 00 Način |
Za optimalne rezultate, dizajn eksperimenata (DOE) preporučuje se fino podešavanje parametara na temelju materijalnih i zahtjeva za aplikaciju .
--------- Victor Feng
Rayther laser