Quels paramètres de processus de soudage au laser ont un impact sur la qualité de soudage?

Avec le développement continu de la technologie laser, la technologie de soudage au laser est constamment mise à jour et mise à jour dans la technologie traditionnelle, rendantMachines à souder laserjouer progressivement un meilleur avantage. Dans le processus de soudage au laser, si vous avez un aller OD saisir des lois changeantes de certains paramètres de processus, vous pouvez ajuster les paramètres en fonction de différentes exigences, puis obtenir une meilleure qualité de soudage en contrôlant les paramètres de processus. On peut constater que les paramètres de processus ont une grande influence sur la qualité du soudage au laser. Analysons le laser Leakion ci-dessous. Quels paramètres de processus spécifiques affecteront la qualité du soudage?

Les paramètres de processus principaux du soudage de pénétration profonde au laser sont les suivants:

1. Puissance laser

1) Il existe un seuil de densité d'énergie laser dans le soudage au laser. En dessous de cette valeur, la profondeur de pénétration est très peu profonde. Une fois cette valeur atteinte ou dépassée, la profondeur de pénétration sera considérablement augmentée.

2) Seulement lorsque la densité de puissance laser sur la pièce dépasse le seuil (liée au matériau), le plasma sera généré, qui marque la progression du soudage stable de pénétration en profondeur.

3) Si la puissance laser est inférieure à ce seuil, seule la surface de la pièce va fondre, c'est-à-dire que le soudage sera effectué dans un type de conductivité thermique stable. Lorsque la densité de puissance laser est proche de la condition critique de la formation de petits trous, de soudage de pénétration et de soudage de la conduction alterna tel y Devenez un processus de soudage instable, ce qui entraîne de grandes fluctuations de pénétration.

4) Lors de la soudure de pénétration profonde au laser, la puissance laser contrôle la profondeur de pénétration et la vitesse de soudage en même temps. La pénétration de soudage est directement liée à la densité de puissance du faisceau et est fonction de la puissance du faisceau incident et du point focal de faisceau.

5) De manière générale, pour un faisceau laser avec un certain diamètre, la profondeur de pénétration augmente à mesure que la puissance du faisceau augmente.

2. Spot focal de faisceau

La taille du point de faisceau est l'une des variables les plus importantes du soudage au laser, car elle détermine la densité de puissance.

La taille du point de diffraction - limitée de la mise au point de faisceau peut être calculée en fonction de la théorie de la diffraction de la lumière, mais en raison de l'aberration de la lentille de focalisation, le point réel est supérieur à la valeur calculée. La méthode de mesure réelle la plus simple est la méthode de profil isothermique, qui consiste à mesurer le point focal et la perforation de diamètre après la conduite de papier épais et pénétrer dans la plaque de polypropylène. Cette méthode doit être pratiquée par la mesure pour maîtriser la taille de la puissance laser et le moment de l'action du faisceau.

3. Valeur d'absorption des matériaux

L'absorption de la lumière laser par un matériau dépend de certaines propriétés importantes du matériau, telles que l'absorption, la réflectivité, la conductivité thermique, la température de fusion, la température d'évaporation, etc. Le plus important est l'absorptivité.

Les facteurs qui affectent le taux d'absorption du matériau du faisceau laser comprennent deux aspects:

1) La première est la résistivité du matériau. Après avoir mesuré l'absorption de la surface polie du matériau, on constate que l'absorptivité du matériau est proportionnelle à la racine carrée de la résistivité et la résistivité change de température;

2) Deuxièmement, l'état de surface (ou la finition) du matériau a une influence plus importante sur le taux d'absorption du faisceau, qui a un effet significatif sur l'effet de soudage.

4. Vitesse de soudure

La vitesse de soudage a une grande influence sur la profondeur de pénétration. L'augmentation de la vitesse rendra la pénétration moins profonde, mais si la vitesse est trop faible, elle provoquera une fonte excessive du matériau et une pénétration de la pièce à souder de la pièce. Par conséquent, il existe une plage de vitesse de soudage appropriée pour une certaine puissance laser et une certaine épaisseur d'un certain matériau et la profondeur de pénétration maximale peut être obtenue à la valeur de vitesse correspondante.

5. Gaz de blindage

1) Dans le processus de soudage au laser, le gaz inerte est souvent utilisé pour protéger la piscine fondue. Lorsque certains matériaux sont soudés, l'oxydation de surface peut également être ignorée. Cependant, pour la plupart des applications, Helium, Ar aller N, azote et autres gaz sont souvent utilisés pour la protection. La pièce est protégée de l'oxydation pendant le processus de soudage.

2) La deuxième fonction d'utilisation de gaz de protection consiste à protéger la lentille de focalisation de la contamination par la vapeur métallique et de la pulvérisation de gouttelettes liquide. Surtout dans le soudage au laser à haute puissance, car l'éjection devient très puissante, il est plus nécessaire de protéger la lentille à ce moment-là.

3) La troisième fonction du gaz blindage consiste à dissiper le blindage à plasma produit par soudage au laser à haute puissance. La vapeur métallique absorbe le faisceau laser et ionise dans un nuage de plasma et le gaz blindage entourant la vapeur métallique est également ionisé par chauffage. S'il y a trop de plasma, le faisceau laser est consommé par le plasma dans une certaine mesure. Le plasma existe comme le deuxième type d'énergie sur la surface de travail, ce qui rend la profondeur de pénétration deviendra moins profonde et la surface de la piscine de soudure devient plus large. Augmentez le taux de recombinaison des électrons en augmentant la collision à trois corps d'électrons avec des ions et des atomes neutres pour réduire la densité d'électrons dans le plasma. Le plus léger de l'atome neutre, plus la fréquence de collision est élevée et plus le taux de recombinaison est élevé. D'autre part, seul le gaz blindage avec une énergie d'ionisation élevée n'augmentera pas la densité électronique due à l'ionisation du gaz lui-même.

6. Longueur focale de l'objectif

Lors du soudage, une méthode de focalisation est généralement utilisée pour converger le laser et une lentille à une longueur focale de 63 ~ 254 mm (2,5 ~ \"~ 10 \") est généralement utilisée. La taille du point focal est proportionnelle à la longueur focale, la longueur focale plus courte, plus l'endroit est petit. Cependant, la longueur focale affecte également la profondeur focale, c'est-à-dire que la profondeur focale augmente de manière synchrone à la longueur focale, de sorte qu'une courte longueur focale peut augmenter la densité de puissance, mais comme la profondeur focale est petite, la distance entre la lentille et la La pièce doit être accura tel y maintenue et la profondeur de pénétration n'est pas grande. En raison de l'influence de la cuve et du mode laser pendant le processus de soudage, la profondeur focale la plus courte utilisée dans le soudage réel est la plupart du temps de 126 mm (5 \ »).
Lorsque la couture est grande ou que la taille de la tache doit être augmentée pour augmenter la couture de soudure, vous pouvez choisir une lentille avec une longueur focale de 254 mm (10 \ »). Dans ce cas, afin d'atteindre l'effet d'épilométrage de la pénétration profonde, Une puissance de sortie laser supérieure (densité de puissance) est requise.

7. Position de la mise au point

Lors du soudage, afin de maintenir une densité de puissance suffisante, la position focale est très importante. Le changement de position relative de la mise au point et de la surface de la pièce affecte directement la largeur et la profondeur de la soudure.

Dans la plupart des applications de soudage au laser, le point focal est généralement réglé à environ environ [96]} y 1/4 de la profondeur de pénétration requise sous la surface de la pièce.

8. Position du faisceau laser

Lors du soudage au laser sur différents matériaux, la position du faisceau laser contrôle la qualité finale de la soudure, en particulier le cas des joints à bout, est plus sensible que le cas des articulations de tour. Par exemple, lorsqu'un pignon d'acier durci est soudé sur un tambour en acier à faible teneur en carbone, le contrôle correct de la position du faisceau laser contribuera à produire une soudure principalement composée de composants à faible teneur en carbone, ce qui a une meilleure résistance aux fissures.
Dans certaines applications, la géométrie de la pièce soudée nécessite que le faisceau laser soit dévié par un angle. Lorsque l'angle de déviation entre l'axe de faisceau et le plan de joint se situe à moins de 100 degrés, l'absorption de l'énergie laser de la pièce ne sera pas affectée.

9. Contrôle de la puissance

Dans le soudage de pénétration profonde au laser, quelle que soit la profondeur de la soudure, le phénomène du pinhole existe toujours. Lorsque le processus de soudage est terminé et que l'interrupteur d'alimentation est éteint, les fosses apparaissent à la fin de la soudure. De plus, lorsque la couche de soudage au laser recouvre la soudure d'origine, une absorption excessive du faisceau laser se produira, entraînant une surchauffe ou une production de pores.

Afin d'empêcher la survenue du phénomène ci-dessus, les points de démarrage et d'extrémité de puissance peuvent être programmés pour rendre le démarrage d'alimentation et l'heure de fin réglables, c'est-à-dire que la puissance de démarrage est relevée électroniquement de zéro à la valeur de puissance définie dans une courte période. de temps, et le soudage est ajusté. Temps, et enfin, la puissance est progressivement réduite de la puissance fixée à zéro lorsque le soudage est terminé.

En raison de l'interaction des 9 paramètres de processus ci-dessus, il a formé un impact sur la qualité du soudage au laser. Lorsque vous utilisez leMachine à souder laser, nous devons définir les paramètres de processus raisonnablement pour atteindre la qualité et l'effet de soudage parfaits. Pour plus de questions professionnelles, veuillez contacter Lepion Laser.