Métode pangelasan dual-beam diusulkeun, utamina pikeun ngarengsekeun adaptasi tinalas laserpikeun akurasi perakitan, ningkatkeun stabilitas prosés pangelasan, sareng ningkatkeun kualitas las, khususna pikeun pangelasan pelat ipis sareng pangelasan paduan aluminium. Pangelasan laser sinar ganda tiasa nganggo metode optik pikeun misahkeun laser anu sami kana dua sinar cahaya anu misah pikeun pangelasan. Éta ogé tiasa nganggo dua jinis laser anu béda pikeun digabungkeun, laser CO2, laser Nd:YAG sareng laser semikonduktor kakuatan tinggi. tiasa digabungkeun. Ku ngarobih énergi sinar, jarak sinar, sareng bahkan pola distribusi énergi tina dua sinar, widang suhu pangelasan tiasa disaluyukeun sacara merenah sareng fleksibel, ngarobih pola ayana liang sareng pola aliran logam cair dina kolam renang cair, nyayogikeun solusi anu langkung saé pikeun prosés pangelasan. Rohangan pilihan anu lega teu aya tandinganana ku pangelasan laser sinar tunggal. Éta henteu ngan ukur gaduh kaunggulan penetrasi pangelasan laser anu ageung, kecepatan gancang sareng presisi anu luhur, tapi ogé gaduh adaptasi anu saé pikeun bahan sareng sambungan anu hésé dilas ku pangelasan laser konvensional.
Prinsip tinalas laser sinar ganda
Las sinar ganda hartina ngagunakeun dua sinar laser dina waktos anu sami salami prosés pangelasan. Susunan sinar, jarak sinar, sudut antara dua sinar, posisi fokus sareng babandingan énergi dua sinar sadayana mangrupikeun setélan anu relevan dina paraméter pangelasan laser sinar ganda. Biasana, salami prosés pangelasan, umumna aya dua cara pikeun ngatur sinar ganda. Sakumaha anu dipidangkeun dina gambar, hiji disusun sacara séri sapanjang arah pangelasan. Susunan ieu tiasa ngirangan laju pendinginan kolam renang anu cair. Ngurangan kacenderungan kakerasan tina las sareng generasi pori-pori. Anu sanésna nyaéta ngatur aranjeunna gigireun atanapi meuntas dina dua sisi las pikeun ningkatkeun adaptasi kana celah las.
Prinsip las laser sinar ganda
Las sinar ganda hartina ngagunakeun dua sinar laser dina waktos anu sami salami prosés pangelasan. Susunan sinar, jarak sinar, sudut antara dua sinar, posisi fokus sareng babandingan énergi dua sinar sadayana mangrupikeun setélan anu relevan dina paraméter pangelasan laser sinar ganda. Biasana, salami prosés pangelasan, umumna aya dua cara pikeun ngatur sinar ganda. Sakumaha anu dipidangkeun dina gambar, hiji disusun sacara séri sapanjang arah pangelasan. Susunan ieu tiasa ngirangan laju pendinginan kolam renang anu cair. Ngurangan kacenderungan kakerasan tina las sareng generasi pori-pori. Anu sanésna nyaéta ngatur aranjeunna gigireun atanapi meuntas dina dua sisi las pikeun ningkatkeun adaptasi kana celah las.
Pikeun sistem las laser dual-beam anu diatur tandem, aya tilu mékanisme las anu béda gumantung kana jarak antara balok hareup sareng tukang, sapertos anu dipidangkeun dina gambar di handap ieu.
1. Dina mékanisme pangelasan jinis anu kahiji, jarak antara dua sinar cahaya relatif jauh. Hiji sinar cahaya mibanda kapadetan énergi anu langkung ageung sareng difokuskeun kana permukaan benda kerja pikeun ngahasilkeun liang konci dina pangelasan; sinar cahaya anu sanésna mibanda kapadetan énergi anu langkung alit. Ngan dianggo salaku sumber panas pikeun perlakuan panas pra-las atanapi pasca-las. Ngagunakeun mékanisme pangelasan ieu, laju pendinginan kolam pangelasan tiasa dikontrol dina rentang anu tangtu, anu mangpaat pikeun ngelasan sababaraha bahan anu sensitipitas retakanna luhur, sapertos baja karbon tinggi, baja paduan, jsb., sareng ogé tiasa ningkatkeun kateguhan pangelasan.
2. Dina mékanisme pangelasan tipe kadua, jarak fokus antara dua sinar cahaya relatif leutik. Dua sinar cahaya ngahasilkeun dua liang konci mandiri dina kolam pangelasan, anu ngarobih pola aliran logam cair sareng ngabantosan nyegah kejang. Éta tiasa ngaleungitkeun kajadian cacad sapertos ujung sareng tonjolan manik-manik las sareng ningkatkeun formasi las.
3. Dina mékanisme pangelasan tipe katilu, jarak antara dua sinar cahaya téh leutik pisan. Dina waktos ieu, dua sinar cahaya ngahasilkeun liang konci anu sami dina kolam pangelasan. Dibandingkeun sareng pangelasan laser sinar tunggal, kusabab ukuran liang konci janten langkung ageung sareng henteu gampang ditutup, prosés pangelasan langkung stabil sareng gas langkung gampang dikaluarkeun, anu mangpaat pikeun ngirangan pori-pori sareng percikan, sareng kéngingkeun pangelasan anu kontinyu, seragam sareng éndah.
Salila prosés pangelasan, dua sinar laser ogé tiasa didamel dina sudut anu tangtu. Mékanisme pangelasanana sami sareng mékanisme pangelasan sinar ganda paralel. Hasil tés nunjukkeun yén ku ngagunakeun dua OO kakuatan tinggi kalayan sudut 30° silih sareng jarak 1 ~ 2mm, sinar laser tiasa kéngingkeun liang konci anu bentukna corong. Ukuran liang konci langkung ageung sareng langkung stabil, anu sacara efektif tiasa ningkatkeun kualitas pangelasan. Dina aplikasi praktis, kombinasi silih tina dua sinar cahaya tiasa dirobih numutkeun kaayaan pangelasan anu béda pikeun ngahontal prosés pangelasan anu béda.
6. Métode palaksanaan pangelasan laser sinar ganda
Akuisisi sinar ganda bisa diala ku cara ngagabungkeun dua sinar laser anu béda, atawa hiji sinar laser bisa dibagi jadi dua sinar laser pikeun dilas maké sistem spéktrométri optik. Pikeun ngabagi sinar cahaya jadi dua sinar laser paralel anu mibanda kakuatan anu béda, spektroskop atawa sistem optik husus bisa dipaké. Gambar ieu némbongkeun dua diagram skematis prinsip pamisahan cahaya maké eunteung fokus salaku pambagi sinar.
Salian ti éta, reflektor ogé tiasa dianggo salaku pamecah sinar, sareng reflektor terakhir dina jalur optik tiasa dianggo salaku pamecah sinar. Jenis reflektor ieu ogé disebut reflektor tipe hateup. Beungeut reflektifna sanés permukaan anu datar, tapi diwangun ku dua bidang. Garis persimpangan dua permukaan reflektif ayana di tengah permukaan eunteung, mirip sareng bubungan hateup, sapertos anu dipidangkeun dina gambar. Sinar cahaya paralel nyorot kana spéktroskop, dipantulkeun ku dua bidang dina sudut anu béda pikeun ngabentuk dua sinar cahaya, sareng nyorot kana posisi anu béda tina eunteung fokus. Saatos fokus, dua sinar cahaya diala dina jarak anu tangtu dina permukaan benda kerja. Ku ngarobih sudut antara dua permukaan pantul sareng posisi hateup, sinar cahaya anu dibagi kalayan jarak fokus sareng susunan anu béda tiasa diala.
Nalika nganggo dua jinis anu bédasinar laser tPikeun ngabentuk sinar ganda, aya seueur kombinasi. Laser CO2 kualitas luhur kalayan distribusi énergi Gaussian tiasa dianggo pikeun padamelan las utama, sareng laser semikonduktor kalayan distribusi énergi pasagi panjang tiasa dianggo pikeun ngabantosan padamelan perlakuan panas. Di hiji sisi, kombinasi ieu langkung ekonomis. Di sisi anu sanés, kakuatan dua sinar cahaya tiasa disaluyukeun sacara mandiri. Pikeun bentuk sambungan anu béda, médan suhu anu tiasa disaluyukeun tiasa diala ku cara nyaluyukeun posisi tumpang tindih laser sareng laser semikonduktor, anu cocog pisan pikeun las. Kontrol prosés. Salaku tambahan, laser YAG sareng laser CO2 ogé tiasa digabungkeun kana sinar ganda pikeun las, laser kontinyu sareng laser pulsa tiasa digabungkeun pikeun las, sareng sinar fokus sareng sinar anu teu fokus ogé tiasa digabungkeun pikeun las.
7. Prinsip las laser sinar ganda
3.1 Pangelasan laser sinar ganda tina lambaran galvanis
Lambaran baja galvanis mangrupikeun bahan anu paling umum dianggo dina industri otomotif. Titik lebur baja sakitar 1500°C, sedengkeun titik didih séng ngan ukur 906°C. Ku alatan éta, nalika nganggo metode las fusi, sajumlah ageung uap séng biasana dihasilkeun, anu nyababkeun prosés las teu stabil. , ngabentuk pori-pori dina las. Pikeun sambungan pangkuan, penguapan lapisan galvanis henteu ngan ukur lumangsung dina permukaan luhur sareng handap, tapi ogé lumangsung dina permukaan sambungan. Salila prosés las, uap séng gancang kaluar tina permukaan kolam cair di sababaraha daérah, sedengkeun di daérah sanés hésé uap séng kaluar tina kolam cair. Dina permukaan kolam, kualitas las teu stabil pisan.
Las laser sinar ganda tiasa ngabéréskeun masalah kualitas las anu disababkeun ku uap séng. Salah sahiji metode nyaéta ngontrol waktos ayana sareng laju pendinginan kolam cair ku cara cocogkeun énergi dua sinar sacara wajar pikeun ngagampangkeun kaluarna uap séng; metode anu sanésna nyaéta Ngaleupaskeun uap séng ku cara ngalubang atanapi ngagali. Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 6-31, laser CO2 dianggo pikeun ngelas. Laser YAG aya di payuneun laser CO2 sareng dianggo pikeun ngebor liang atanapi motong alur. Liang atanapi alur anu tos diprosés nyayogikeun jalur kaluar pikeun uap séng anu dihasilkeun nalika ngelas salajengna, nyegah éta tetep aya dina kolam cair sareng ngabentuk cacad.
3.2 Pangelasan laser sinar ganda tina paduan aluminium
Kusabab karakteristik kinerja khusus bahan paduan aluminium, aya kasusah dina ngagunakeun pangelasan laser [39]: paduan aluminium gaduh laju panyerepan laser anu handap, sareng réfléksibilitas awal permukaan sinar laser CO2 ngaleuwihan 90%; sambungan pangelasan laser paduan aluminium gampang ngahasilkeun Porositas, retakan; kaduruk unsur paduan nalika pangelasan, jsb. Nalika ngagunakeun pangelasan laser tunggal, hésé pikeun ngadegkeun liang konci sareng ngajaga stabilitas. Pangelasan laser sinar ganda tiasa ningkatkeun ukuran liang konci, ngajantenkeun liang konci hésé ditutup, anu mangpaat pikeun ngaluarkeun gas. Éta ogé tiasa ngirangan laju pendinginan sareng ngirangan kajadian pori-pori sareng retakan pangelasan. Kusabab prosés pangelasan langkung stabil sareng jumlah percikan dikirangan, bentuk permukaan las anu diala ku pangelasan sinar ganda tina paduan aluminium ogé sacara signifikan langkung saé tibatan pangelasan sinar tunggal. Gambar 6-32 nunjukkeun penampilan sambungan las tina pangelasan butt paduan aluminium kandel 3mm nganggo laser sinar tunggal CO2 sareng pangelasan laser sinar ganda.
Panalungtikan nunjukkeun yén nalika ngelas paduan aluminium seri 5000 kandel 2mm, nalika jarak antara dua balok nyaéta 0,6 ~ 1,0 mm, prosés ngelas relatif stabil sareng liang konci anu kabentuk langkung ageung, anu ngadukung penguapan sareng kaluarna magnesium salami prosés ngelas. Upami jarak antara dua balok leutik teuing, prosés ngelas hiji balok moal stabil. Upami jarakna ageung teuing, penetrasi ngelas bakal kapangaruhan, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 6-33. Salian ti éta, babandingan énergi dua balok ogé gaduh dampak anu ageung kana kualitas ngelas. Nalika dua balok kalayan jarak 0,9 mm disusun sacara séri pikeun ngelas, énergi balok sateuacana kedah ditingkatkeun sacara pas supados babandingan énergi dua balok sateuacan sareng saatos langkung ageung tibatan 1:1. Éta ngabantosan pikeun ningkatkeun kualitas jahitan ngelas, ningkatkeun daérah lebur, sareng tetep kéngingkeun jahitan ngelas anu mulus sareng éndah nalika kecepatan ngelas luhur.
3.3 Las balok ganda tina pelat anu ketebalanna henteu sami
Dina produksi industri, sering diperyogikeun pikeun ngelas dua atanapi langkung pelat logam anu béda ketebalan sareng bentukna pikeun ngabentuk pelat anu disambung. Utamana dina produksi mobil, aplikasi blanko anu dilas khusus beuki nyebar. Ku cara ngelas pelat kalayan spésifikasi, lapisan permukaan atanapi sipat anu béda, kakuatan tiasa ningkat, bahan konsumsi dikirangan, sareng kualitasna dikirangan. Pengelasan laser pelat anu béda ketebalan biasana dianggo dina pengelasan panel. Masalah utama nyaéta pelat anu badé dilas kedah dibentuk sateuacanna kalayan ujung anu presisi tinggi sareng mastikeun perakitan presisi tinggi. Panggunaan pengelasan balok ganda tina pelat anu ketebalanna henteu sami tiasa adaptasi kana parobahan anu béda dina celah pelat, sambungan butt, ketebalan relatif sareng bahan pelat. Éta tiasa ngelas pelat kalayan toleransi ujung sareng celah anu langkung ageung sareng ningkatkeun kecepatan pengelasan sareng kualitas pengelasan.
Parameter prosés utama pangelasan pelat ketebalan anu henteu sami Shuangguangdong tiasa dibagi kana parameter pangelasan sareng parameter pelat, sapertos anu dipidangkeun dina gambar. Parameter pangelasan kalebet kakuatan dua sinar laser, kecepatan pangelasan, posisi fokus, sudut sirah pangelasan, sudut rotasi sinar sambungan butt sinar ganda sareng offset pangelasan, jsb. Parameter papan kalebet ukuran bahan, kinerja, kaayaan motong, celah papan, jsb. Kakuatan dua sinar laser tiasa disaluyukeun sacara misah numutkeun tujuan pangelasan anu béda. Posisi fokus umumna aya dina permukaan pelat ipis pikeun ngahontal prosés pangelasan anu stabil sareng efisien. Sudut sirah pangelasan biasana dipilih sakitar 6. Upami ketebalan dua pelat relatif ageung, sudut sirah pangelasan positif tiasa dianggo, nyaéta, laser miring ka arah pelat ipis, sapertos anu dipidangkeun dina gambar; nalika ketebalan pelat relatif alit, sudut sirah pangelasan négatip tiasa dianggo. Offset pangelasan dihartikeun salaku jarak antara fokus laser sareng ujung pelat kandel. Ku cara nyaluyukeun offset pangelasan, jumlah penyok pangelasan tiasa dikirangan sareng penampang pangelasan anu saé tiasa didapet.
Nalika ngelas pelat anu celahna ageung, anjeun tiasa ningkatkeun diaméter pemanasan balok anu efektif ku cara muterkeun sudut balok ganda pikeun kéngingkeun kamampuan ngeusian celah anu saé. Lebar luhur las ditangtukeun ku diaméter balok efektif tina dua sinar laser, nyaéta sudut rotasi balok. Beuki ageung sudut rotasi, beuki lega rentang pemanasan balok ganda, sareng beuki ageung lebar bagian luhur las. Dua sinar laser maénkeun peran anu béda dina prosés pangelasan. Anu hiji utamina dianggo pikeun nembus jahitan, sedengkeun anu sanésna utamina dianggo pikeun ngalemberehkeun bahan pelat kandel pikeun ngeusian celah. Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 6-35, dina sudut rotasi balok positip (balok hareup meta dina pelat kandel, balok tukang meta dina las), balok hareup asup kana pelat kandel pikeun manaskeun sareng ngalemberehkeun bahan, sareng anu salajengna Sinar laser nyiptakeun penetrasi. Sinar laser munggaran di payun ngan ukur tiasa ngalemberehkeun sabagian pelat kandel, tapi éta nyumbang pisan kana prosés pangelasan, sabab éta henteu ngan ukur ngalemberehkeun sisi pelat kandel pikeun ngeusian celah anu langkung saé, tapi ogé ngahijikeun bahan sambungan supados sinar salajengna langkung gampang dilas ngaliwatan sambungan, ngamungkinkeun pangelasan anu langkung gancang. Dina pangelasan sinar ganda kalayan sudut rotasi négatif (sinar payun meta dina las, sareng sinar tukang meta dina pelat kandel), dua sinar gaduh pangaruh anu sabalikna. Sinar anu sateuacanna ngalemberehkeun sambungan, sareng sinar anu terakhir ngalemberehkeun pelat kandel pikeun ngeusianana. celah. Dina hal ieu, sinar payun diperyogikeun pikeun ngelas ngaliwatan pelat tiis, sareng kecepatan pangelasan langkung laun tibatan nganggo sudut rotasi sinar positif. Sareng kusabab pangaruh pemanasan awal tina sinar sateuacana, sinar anu terakhir bakal ngalemberehkeun bahan pelat anu langkung kandel dina kakuatan anu sami. Dina hal ieu, kakuatan sinar laser anu terakhir kedah dikirangan sacara pas. Sabalikna, nganggo sudut rotasi sinar positif tiasa ningkatkeun kecepatan pangelasan sacara pas, sareng nganggo sudut rotasi sinar négatif tiasa ngahontal ngeusian celah anu langkung saé. Gambar 6-36 nunjukkeun pangaruh sudut rotasi balok anu béda-béda kana penampang las.
3.4 Pangelasan laser sinar ganda pikeun pelat kandel anu ageung Kalayan ningkatna tingkat kakuatan laser sareng kualitas sinar, pangelasan laser pikeun pelat kandel anu ageung parantos janten kanyataan. Nanging, kusabab laser kakuatan tinggi mahal sareng pangelasan pelat kandel anu ageung umumna meryogikeun logam pangisi, aya sababaraha watesan dina produksi anu saleresna. Panggunaan téknologi pangelasan laser sinar ganda henteu ngan ukur tiasa ningkatkeun kakuatan laser, tapi ogé ningkatkeun diaméter pemanasan sinar anu efektif, ningkatkeun kamampuan pikeun ngalemberehkeun kawat pangisi, nyetabilkeun liang konci laser, ningkatkeun stabilitas pangelasan, sareng ningkatkeun kualitas pangelasan.
Waktos posting: 29-Apr-2024
