Seoses käeshoitavate laserkeevitusmasinate populaarsusega tööstuses tahavad inimesed laserkeevituse kohta rohkem teada saada. Selles artiklis kirjeldatakse kahte erinevat laserkeevitusrežiimi ja tegureid, mis mõjutavad laserkeevituse tõhusust.
Laserkeevitust saab teostada kas pideva või impulss-laserkiirega ning selle võib sõltuvalt laserkeevitamise põhimõttest klassifitseerida soojusülekandekeevituseks või lasersüvasulatuskeevituseks. Järgnevalt kirjeldatakse neid kahte laserkeevitusrežiimi.
Soojusjuhtiv keevitamine
Soojusjuhtivusega keevitamine hõlmab soojuse hajumist toorikusse soojusülekande teel. Toorik sulatatakse ja laseri parameetrite, nagu laserimpulsi laius, energia, tippvõimsus ja kordussagedus, juhtimisega moodustatakse konkreetne sulamiskogum. See laserkeevitusrežiim tekitab sulamisnähtusi ainult keevisõmbluse pinnal, töödeldava detaili sisemus ei sula täielikult läbi ja aurustumist põhimõtteliselt ei toimu. Väikest sulamissügavust ja aeglast keevituskiirust pärast keevitamist kasutatakse enamasti õhukeseseinaliste metallmaterjalide keevitamiseks madalal kiirusel.
Lasersügavsulatuskeevitus
Lasersügavsulatuskeevitus mitte ainult ei tungi materjali täielikult, vaid ka aurustab materjali, moodustades suure koguse plasmat. Suure kuumuse tõttu tekib sulamisbasseini ette lukuauk. Sügavsulatuskeevitus on oma suure sisendenergia, suure keevituskiiruse ja suure sügavuse-laiuse suhte tõttu kõige laialdasemalt kasutatav laserkeevitusrežiim. Laserkeevitusmasinad hammasrataste keevitamiseks ja metallurgiliste lehtede keevitamiseks hõlmavad peamiselt
Erinevatel protsessiparameetritel on laserkeevitusefektile erinev mõju. Siin kirjeldatakse kolme tegurit, mis mõjutavad laserkeevitusefekti.
Laseri võimsus
Laserkeevitusel on laseri energiatiheduse lävi, millest allpool on sulamissügavus madal ja kui see väärtus on saavutatud või ületatud, suureneb sulamissügavus oluliselt. Ainult siis, kui laseri võimsustihedus töödeldaval detailil ületab läviväärtuse (sõltub materjalist), tekib plasma, mis tähistab süvasulatuskeevituse stabiliseerumist.
Kui laseri võimsus on alla selle läve, toimub ainult töödeldava detaili pinnasulamine, st keevitamine toimub stabiilsel soojusülekande tüübil. Ja kui laseri võimsustihedus on lähedal väikeste aukude tekke kriitilistele tingimustele, vahelduvad sügavsulatuskeevitus ja juhtivuskeevitus ning muutuvad keevitusprotsessideks ebastabiilseks, mille tulemuseks on suured kõikumised sulamissügavuses. Laseri sügavsulatuskeevitamisel reguleerib laseri võimsus nii läbitungimissügavust kui ka keevituskiirust. Üldiselt suureneb teatud läbimõõduga laserkiire sulamissügavus kiire võimsuse kasvades.
Keevitamise kiirus
Keevituskiirusel on suur mõju sulamissügavusele, keevituskiiruse suurendamine muudab sulamissügavuse madalaks, kuid liiga madal kiirus põhjustab materjali liigset sulamist, toorik keevitub läbi. Seetõttu peaks teatud laseri võimsuse ja konkreetse materjali paksuse jaoks olema sobiv keevituskiiruse vahemik ja mille puhul on võimalik saada vastav kiiruse väärtus, kui sulamissügavus on maksimaalne.
Kaitsegaas
Laserkeevitusprotsessis kasutatakse sageli sulavanni kaitsmiseks inertgaase, mida võib tähelepanuta jätta, kui teatud materjale saab keevitada, olenemata pinna oksüdatsioonist, kuid enamiku rakenduste puhul kasutatakse tooriku kaitsmiseks keevitamise ajal oksüdeerumise eest sageli heeliumi, argooni ja lämmastikku. protsessi.
Heelium ei ole kergesti ioniseeritav, võimaldades laseril läbida ja kiire energia jõuda töödeldava detaili pinnale takistamatult. See on kõige tõhusam laserkeevitamisel kasutatav kaitsegaas, kuid see on kallim. Argoon on odavam ja tihedam, seega kaitseb paremini. Kuid see on vastuvõtlik kõrge temperatuuriga metalli plasmaionisatsioonile ja selle tulemusena varjestab osa kiirest töödeldava detaili jõudmise eest, vähendades keevitamise efektiivset laseri võimsust ning halvendades ka keevituskiirust ja sulamissügavust. Lämmastik on odavaim kaitsegaasi tüüp, kuid see ei sobi teatud tüüpi roostevaba terase keevitamiseks. See on peamiselt tingitud metallurgilistest probleemidest, nagu neeldumine, mis mõnikord tekitab ringis poorsust.
Kaitsegaasi kasutamise teine funktsioon on kaitsta laserkeevituspüstoli sees olevat teravustamisläätse metalliaurude saastumise ja vedelate sulapiiskade pritsimise eest. See on eriti vajalik suure võimsusega laserkeevitusel, kus väljutus muutub väga võimsaks. Kaitsegaasi kolmas funktsioon on suure võimsusega laserkeevitusel tekkiva plasmavarjestuse hajutamine.
