1. Introduksjon
I moderne industriell produksjon er lasersveiseteknologi, med fordelene med høy presisjon og høy energitetthet, imidlertid mye brukt for å slå sammen forskjellige materialer . når du arbeider med høye refleksjonsmaterialer (som kobber, som er aluminium og deres legeringer, som har en masse -flytting på den høye. Effekt . i - dybdeutforskning av interaksjonsmekanismen mellom høye refleksjonsmaterialer og lasersveisemaskiner er avgjørende for å optimalisere sveiseprosessen og forbedre sveisekvaliteten .
2. Kjennetegn på høye refleksjonsmaterialer og deres innvirkning på laserenergiabsorpsjon
(2.1) reflekterende egenskaper ved høye refleksjonsmaterialer
Høyt refleksjonsmaterialer (tar kobber og aluminium som eksempler) har ekstremt høy refleksjonsevne for laser . i det infrarøde bølgelengdeområdet (for eksempel 1064nm) som ofte brukes i laser -sveising, refleksjonen av aluminium kan nå 80%- 90}}} Det er vanskelig for laserenergi å bli absorbert effektivt av materialene . En stor mengde laserenergi gjenspeiles, noe som ikke bare forårsaker energiavfall, men også kan skade de optiske komponentene (for eksempel å fokusere linser, beskyttelsesutstyr, osv. .) på laseren sveisutstyr, påvirker tjenesten på laseren til laseren til lasen for å lasere.
(2.2) Effekt av energiabsorpsjon på sveiseprosessen
På grunn av vanskeligheten med innledende energiabsorpsjon, er det nødvendig Materialoverflate, og problemer som ustabil sveiseinntrenging og dårlig sveisedannelse (som underskåret, pukkel, porøsitet og andre defekter) . Samtidig gjør ustabiliteten til energiabsorpsjon også det vanskelig å kontrollere varmeinngang
3. viktige problemer og manifestasjoner i lasersveising av høye refleksjonsmaterialer
(3.1) sveisformasjonsdefekter
Porøsitetsproblem: Under sveising av høye refleksjonsmaterialer, på grunn av ustabiliteten i energiabsorpsjonen, er smelte- og størkningsprosessene til materialene ujevn, noe som lett gjør det vanskelig for gasser (for eksempel fuktighet og luftadsorbert på materialet, eller Gasser generert av metalldampen under sveisprosessen) for å slippe til por som er en baksiden av metalldampen under sveisingsprosessen. av sveisen, som påvirker produktkvaliteten .
Inkonsekvent sveisebredde og underskåret: Svingningen av laserenergi fører til ustabiliteten til materialets smelteområde, og det er vanskelig å kontrollere sveisebredden jevnt . Når den lokale energien er for høy, vil den føre til overdreven smelting av sveisekanten, og danner en underskåret defekt, som svekker sveisestyrken og reduserer utmattelsen av kjedelen {{{{{{}}}.
(3.2) Dårlig sveisestabilitet
De reflekterende egenskapene til høye refleksjonsmaterialer gjør energi -tilbakemeldingene i lasersveiseprosesskomplekset, noe som lett forårsaker ustabiliteten til sveiseprosessen . for eksempel det reflekterte lyset kan forstyrre laser -svingningsmodus, forårsake svingninger i laserutgangskraften; eller på grunn av den dynamiske endringen av plasmaskuden, er samspillet mellom laseren og materialet ustabilt, noe som resulterer i problemer som sveiseavbrudd og diskontinuerlige sveiser, som alvorlig påvirker produksjonseffektiviteten og produktkonsistensen .
4. Strategier for å håndtere lasersveiseproblemer med høye refleksjonsmaterialer
(4.1) Optimalisering av laserutstyr og prosesser
Bølgelengde og modusjustering: Bruk laserbølgelengder som er mer egnet for absorpsjon av høye refleksjonsmaterialer, for eksempel grønt lys (532nm) eller blått lys (450nm) . Pulsede lasere med høy toppkraft, og bruk "ablasjon" -effekten av materialet under pulshandling for å ødelegge det høye refleksjonslaget på materialoverflaten og øke absorpsjonen av påfølgende laserenergi .
Optimalisering av kraft- og pulsparametere: Rimelig sett parametere som laserkraft, pulsbredde og frekvens . For eksempel, for sveising av aluminiumslegering, bruk en passende pulsfrekvens for å tillate en viss kjøletid for materialet under pulsintervallet for å unngå overdreven akkumulering av plasmaskyen; Juster pulsbredden for å kontrollere varmeinngangen og redusere generering av sveisefeil .
(4.2) Materiell forbehandling og hjelpetiltak
Overflateforbehandling: Utfør prosesser som sliping og sandblåsing på overflaten av høye refleksjonsmaterialer for å fjerne overflateoksydlaget og oljeflekker, redusere overflatens refleksjonsevne, og samtidig øke overflatens ruhet, noe som bidrar til absorpsjonen av laser energi . en kjemisk belegg}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. absorberer laserenergien og konverterer den til varmeenergi for å smelte materialet, og deretter kan belegget fordampes eller delta i den metallurgiske reaksjonen under sveiseprosessen .
Påføring av hjelpegasser: Velg passende hjelpegasser (for eksempel argon, helium) . På den ene siden kan det beskytte sveiseområdet mot oksidasjon; På den annen side kan den effektivt undertrykke plasmadyen . For eksempel har helium en høy ioniseringsenergi, som kan redusere generering av plasma og få laserenergien til å nå materialoverflaten mer stabilt; Juster rimelig strømningshastigheten og vinkelen på hjelpegassen, og den kan også blåse bort sprut og plasma som genereres under sveising for å forbedre sveisemiljøet .
(4.3) Real - Tidsovervåking og lukket - Loop Control
Bruk utstyr som høyhastighetskameraer og fotodetektorer for å overvåke informasjon som formen på plasmadyen, sveisedannelse og laserenergi -refleksjon i virkelig tid under sveiseprosessen . gjennom den etablerte kontrollmodellen, juster parametere som laserkraft og skanningshastighet i reell -tid i henhold til overvåkningen til å realisere laserkraften og skannehastigheten i reell -tid i henhold til den størrelsesdataene til å realisere laserkraften og skanne hastigheten i den etablerte kontrollmodellen, justering av Kvalitet . For eksempel når det overvåkes at plasmadyen er for tykk til å påvirke laseroverføring, reduserer laserkraften automatisk eller justerer strømningshastigheten til hjelpegassen for å gjenopprette stabiliteten til sveiseprosessen .
{{0} år
Ved å ta sveising av aluminiumslegerings tynne plater (tykkelse 1 mm) i en elektronisk enhet som et eksempel, ble infrarød lasersveising brukt . på grunn av den høye refleksjonen til materialet, et stort antall porositeter og ujevn bredde som ble tatt i bruk, kombinert, og den ble brukt med at det var et stort antall porositeter og ujevn bredde. Forbehandling og argonassistanse, og laserpulsparametrene ble optimalisert (pulsbredde 200μs, frekvens 50Hz) . Etter forbedring var sveisedannelsen god, porøsiteten ble redusert fra den opprinnelige til under 3%, sveisestyrken oppfylte produktkravet, og den sveisen var stor forbedret Produce -styrke var den sveisen til å {
6. konklusjon
De høye refleksjonsegenskapene til høye refleksjonsmaterialer med høy Behandling, hjelpegass) og real - Tidsovervåking og lukket - Loop -kontrollstrategier, lasersveiseeffekten av høye refleksjonsmaterialer kan forbedres effektivt .
Med kontinuerlig utvikling av laserteknologi, materialvitenskap og kontrollteknologi, vil den fremtidige lasersveisingen for høye refleksjonsmaterialer være mer effektive og stabile, gi mer pålitelig teknisk støtte for bred anvendelse av høye refleksjonsmaterialer i industriell produksjon, og fremme den høye kvaliteten på felt som luftfart, elektronisk informasjon og ny energi {3}
-- Rayther Laser Jack Sun --