1. sissejuhatus
Kaasaegses tööstuslikus tootmises kasutatakse laserkeevitamistehnoloogiat, mille eelised on suure täpsuse ja suure energiatihedusega, laialdaselt erinevate materjalide ühendamiseks ., kuid kõrge peegeldusmaterjaliga (näiteks vask, alumiinium ja nende sulamid), muutub laserkeevitusprotsess paljude mõjude tõttu keeruliseks, mis on paljudest, mis on kõrged, mis on kõrged. Efekt . - interaktsioonimehhanismi sügavuse uurimine kõrgete peegeldusmaterjalide ja laserkeevitusmasinate vahel on ülioluline keevitusprotsessi optimeerimiseks ja keevituskvaliteedi parandamiseks .
2. kõrgete peegeldusmaterjalide omadused ja nende mõju laseri energia imendumisele
(2.1) Kõrge peegeldusmaterjalide peegeldavad omadused
Kõrged peegeldusvõime materjalidel (vase ja alumiiniumist näidetena) on laser . äärmiselt kõrge peegeldusvõime infrapunalainepikkuse vahemikus (näiteks 1064nm), mida tavaliselt kasutatakse laserkeevituses, võib alumiiniumi peegeldus ulatuda 80% -ni - 90% ja on kõrgem - ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on kõrgem, ja see on võimalik. Raske on keeruliseks, et materjalid . on laserienergia efektiivseks imendumiseks . suur kogus laserienergiat, mis mitte ainult ei põhjusta energiajäätmeid, vaid võib ka kahjustada optilisi komponente (näiteks keskenduda läätsede keskendumine, kaitseobjektiivid jne .), mis mõjutavad laserkeelikadmeid, mõjutades teenuse elukestt 9}.
(2.2) Energia imendumise mõju keevitusprotsessile
Esialgse energia neeldumise raskuste tõttu on keevitusprotsessi käivitamiseks vaja kõrgemat laservõimsust, kui keevitatakse kõrged peegeldusmaterjalid ., kuid liiga suur võimsus toob kaasa uusi probleeme, näiteks materjalide hetkeline aurustumine plasmapilve moodustamiseks., mis jõuab efektiivsesse energiat, mis on levinud, et see levida, et see levida, et see levida, et see levida, et see levida, et see levida, et lameerida lases, mis on lases, lases. pind ja sellised probleemid nagu ebastabiilne keevitamise läbitungimine ja kehv keevisõmbluste moodustumine (näiteks allalõikamine, kühkus, poorsus ja muud defektid) . samal ajal, raskendab energia imendumise ebastabiilsust ka soojuse sisendi kontrollimise ajal keevitusprotsessi ajal, mõjutades keevitatud {. mehaanilisi omadusi .
3. peamised probleemid ja ilmingud kõrge peegeldusmaterjalide laserkeevitamisel
(3.1) keevisõmbluse moodustumise defektid
Poorsuse probleem: Kõrgete peegeldusmaterjalide keevitamise ajal on energia imendumise ebastabiilsuse tõttu materjalide sulamis- ja tahkestamisprotsessid ebaühtlased, mis raskendab gaaside (näiteks materjali pinnale adsorbeeritud niiskust ja õhku, või gaasid, mis tekivad metalli aurustumise ajal) hõlpsalt keevitusprotsessis, mis põgeneks õigeaegselt, mis on tuum {1 {} poos. mõjutab toote kvaliteeti .
Ebaühtlane keevisõmbluse laius ja allalõtt: Laserienergia kõikumine viib materjali sulatusala ebastabiilsuseni ja keevisõmbluse laiust on keeruline kontrollida ühtlaselt ., kui kohalik energia on liiga kõrge, põhjustab see keevisõmbluse liigset sulamist, moodustades alaravi defekti, mis nõrgestab keevisõmblust ja vähendab ühise {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1)
(3.2) Kehv keevituse stabiilsus
Kõrgete peegeldusmaterjalide peegeldavad omadused muudavad energia tagasiside laserkeevitusprotsessi kompleksis, mis põhjustab näiteks keevitusprotsessi ebastabiilsust ., võib peegeldunud valgus häirida laseri võnkumisrežiimi, põhjustades laseri väljundvõimsuses; Või plasmapilve dünaamilise muutumise tõttu on laser ja materjali vaheline interaktsioon ebastabiilne, mille tulemuseks on sellised probleemid nagu keevitamise katkestamine ja katkendlikud keevisõmblused, mis mõjutavad tõsiselt tootmise efektiivsust ja toote järjepidevust .
4. strateegiad kõrge peegeldusmaterjali laserkeevitusprobleemide lahendamiseks
(4.1) Laserseadmete ja protsesside optimeerimine
Lainepikkus ja režiimi reguleerimine: Kasutage laserlainepikkusi, mis sobivad paremini kõrge peegeldusvõimega materjalide, näiteks rohelise tuli (532nm) või sinine tuli (450nm) ., võrreldes infrapunavalgusega võrreldes nende lühikeste lainepikkuste absorptsioonimääraga, mis on kõrged - reflektorimaterjalid, mis on oluliselt paranenud {{6} -ga, mis on optimeeritud, kui LASER -i optimeerides Suure tippvõimsusega ja kasutage impulsi toimingu all oleva materjali "ablatsiooni" efekti, et hävitada materjali pinnal kõrge peegelduskiht ja suurendada järgneva laserienergia imendumist .
Võimsuse ja impulsiparameetrite optimeerimine: Mõistlikult seadistage parameetrid nagu laservõimsus, impulsi laius ja sagedus . näiteks alumiiniumsulami keevitamiseks kasutage sobivat impulsisagedust, et võimaldada impulsi intervalli ajal materjali teatud jahutusaega, et vältida plasmapilve liigset kogunemist; Reguleerige impulsi laiust, et juhtida soojusisendit ja vähendada keevisõmbluse defektide genereerimist .
(4.2) Materiaalse eeltöötluse ja abimeetmed
Pinna eeltöötlus: Tehke sellised protsessid nagu lihvimine ja liivapritsimine kõrge peegeldusmaterjalide pinnal pinnaoksiidi kihi ja õliplekkide eemaldamiseks, pinna peegelduvuse vähendamiseks ja samal ajal suurendage pinna karedust, mis soodustab laserienergia imendumist . {keemilise katte meetodil saab kasutada, et neid saaks kasutada 2} {{{}. Neelab laserienergia ja teisendab selle soojusenergiaks materjali sulatamiseks ning seejärel saab katte aurustada või osaleda metallurgilises reaktsioonis keevitusprotsessi ajal .
Lisagaaside rakendamine: Valige ühelt poolt sobivad lisagaasid (näiteks Argon, Hellium) ., see võib kaitsta keevitusala oksüdatsiooni eest; Teisest küljest võib see tõhusalt pärssida plasmapilve ., heeliumil on kõrge ionisatsioonienergia, mis võib vähendada plasma genereerimist ja panna laserienergiat materjali pinnale stabiilsemalt; Reguleerige abigaasi voolukiirust ja nurka ning see võib keevituskeskkonna parandamiseks . parandada ka keevitusel tekitatud pritsi ja plasma ära.
(4.3) Reaalne - aja jälgimine ja suletud - silmuse juhtimine
Kasutage selliseid seadmeid nagu suure kiirusega kaamerad ja fotodetektorid, et jälgida selliseid teabe, näiteks plasmapilve kuju, keevisõmbluse moodustumine ja laserienergia peegeldus reaalsel ajal keevitusprotsessi ajal . läbi loodud juhtimismudeli, reguleerida parameetreid, näiteks laserivõimsust ja skaneeriva kiirust reaalajas -, mis on valitud, et saada vaatlusaegu, et saada vaatlusprotsess, mis on ST -i juhtimiseks mõeldud ST -i juhtimiseks. Näiteks kvaliteet ., kui seda jälgitakse, et plasmapilv on laserülekande mõjutamiseks liiga paks, vähendab automaatselt laseri võimsust või reguleerige lisagaasi voolukiirust, et taastada keevitusprotsessi stabiilsus .
5. juhtumite analüüs - alumiiniumsulami õhukeste plaatide laserkeevitamine
Võttes näitena alumiiniumsulami õhukeste plaatide (paksus 1mm) keevitamise näitena, kasutati algselt infrapunalaserkeevitamist ., kuna materjali kõrge peegeldusvõime tõttu oli suur hulk poorsusi ja ebaühtlast laiusega probleeme, mis olid keevisõmbluses . hilisem, keedukas, keeras keevitatud, keevitatud keevitamine. Abi ja laserimpulsi parameetrid optimeeriti (impulsi laius 200 μs, sagedus 50Hz) . Pärast paranemist oli keevisõmbluse moodustumine hea, poorsuse määr vähenes algsest 15%-lt alla 3%-ni, keevisõmblus vastas tootevajadustele, suurenes keevitamise stabiilsus märkimisväärselt ja tootmise efektiivsus suurenes umbes 20%}.
6. Järeldus
Kõrgete peegeldusmaterjalide kõrged peegeldusvõime omadused toovad laserkeevitusmasinate keevitamise mõjule palju väljakutseid, sealhulgas sellised probleemid nagu probleemid, näiteks energia imendumise raskused, keevisõmbluse moodustumise defektid ja kehv keevitusstabiilsus ., kuid laserseadmete ja protsesside optimeerimise kaudu (näiteks lainepikkuse kohandamine, pinnaga, paramistaartegeerimine), paramistaartehnikat, paramistaarset, paramistaati, paramistaarset, parandatavat. gaas) ja reaalne - aja jälgimine ja suletud - silmuse juhtimise strateegiad, kõrge peegeldusmaterjalide laserkeevitamine saab tõhusalt täiustada .
Lasertehnoloogia, materjaliteaduse ja juhtimistehnoloogia pideva arendamise abil on kõrge peegeldusmaterjalide tulevane laserkeevitamine tõhusam ja stabiilsem, pakkudes usaldusväärsemat tehnilist tuge kõrge peegeldusmaterjalide laialdaseks kasutamiseks tööstuslikus tootmises ja edendades valdkondade kõrge kvaliteediga arendamist, näiteks Aerospace, Elektrooniline teave ja uus energia {3 {3 {3} {3}
-- Rayther Laser Jack Sun --