Svetsning är en process där två eller flera metaller sammanfogas genom applicering av värme. Svetsning innebär vanligtvis att värma upp ett material till dess smältpunkt så att basmetallen smälter för att fylla mellanrummen mellan fogarna, vilket bildar en stark anslutning. Lasersvetsning är en anslutningsmetod som använder laser som värmekälla.
Ta det fyrkantiga strömbatteriet som ett exempel: batterikärnan är ansluten med laser genom flera delar. Under hela lasersvetsprocessen är materialanslutningsstyrka, produktionseffektivitet och defektfrekvens tre frågor som branschen är mer bekymrad över. Materialets anslutningsstyrka kan reflekteras av det metallografiska inträngningsdjupet och -bredden (nära relaterad till laserljuskällan); produktionseffektiviteten är huvudsakligen relaterad till laserljuskällans bearbetningsförmåga; defektfrekvensen är huvudsakligen relaterad till valet av laserljuskällan; därför diskuterar den här artikeln de vanligaste på marknaden. En enkel jämförelse av flera laserljuskällor görs i hopp om att hjälpa andra processutvecklare.
Därför attlasersvetsningär i huvudsak en ljus-till-värme-omvandlingsprocess, flera nyckelparametrar som är involverade är följande: strålkvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitäthet, kärndiameter, energifördelningsform, adaptivt svetshuvud, processfönster och bearbetningsbara material används främst för att analysera och jämföra laserljuskällor från dessa riktningar.
Singlemode-Multimode Laser Comparison
Single-mode multi-mode definition:
Enkelmod hänvisar till ett enda distributionsmönster av laserenergi på ett tvådimensionellt plan, medan multimod hänvisar till det rumsliga energifördelningsmönster som bildas av överlagring av multipla distributionsmönster. Generellt kan storleken på strålkvalitetsfaktorn M2 användas för att bedöma om fiberlaserutgången är singelmode eller multimode: M2 mindre än 1,3 är en ren singelmodslaser, M2 mellan 1,3 och 2,0 är en kvasi- singelmodslaser (få-läge), och M2 är större än 2,0. För multimodlasrar.
Därför attlasersvetsningär i huvudsak en ljus-till-värme-omvandlingsprocess, flera nyckelparametrar som är involverade är följande: strålkvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitäthet, kärndiameter, energifördelningsform, adaptivt svetshuvud, processfönster och bearbetningsbara material används främst för att analysera och jämföra laserljuskällor från dessa riktningar.
Singlemode-Multimode Laser Comparison
Single-mode multi-mode definition:
Enkelmod hänvisar till ett enda distributionsmönster av laserenergi på ett tvådimensionellt plan, medan multimod hänvisar till det rumsliga energifördelningsmönster som bildas av överlagring av multipla distributionsmönster. Generellt kan storleken på strålkvalitetsfaktorn M2 användas för att bedöma om fiberlaserutgången är singelmode eller multimode: M2 mindre än 1,3 är en ren singelmodslaser, M2 mellan 1,3 och 2,0 är en kvasi- singelmodslaser (få-läge), och M2 är större än 2,0. För multimodlasrar.
Som visas i figuren: Figur b visar energifördelningen för ett enda fundamentalt läge, och energifördelningen i vilken riktning som helst som passerar genom cirkelns centrum är i form av en Gauss-kurva. Bild a visar energifördelningen i flera lägen, vilket är den rumsliga energifördelningen som bildas av överlagring av flera enkla laserlägen. Resultatet av multi-mode superposition är en platt kurva.
Vanliga single-mode lasrar: IPG YLR-2000-SM, SM är förkortningen av Single Mode. Beräkningarna använder kollimerad fokus 150-250 för att beräkna fokuspunktens storlek, energitätheten är 2000W och fokusenergitätheten används för jämförelse.
Jämförelse av single-mode och multi-modelasersvetsningeffekter
Single-mode laser: liten kärndiameter, hög energitäthet, stark penetreringsförmåga, liten värmepåverkad zon, liknande en vass kniv, speciellt lämplig för svetsning av tunna plåtar och höghastighetssvetsning, och kan användas med galvanometrar för att bearbeta små delar och högreflekterande delar (extremt reflekterande delar) öron, anslutningsdelar, etc.), som visas i figuren ovan, har single-mode ett mindre nyckelhål och en begränsad volym intern högtrycksmetallånga, så det gör det i allmänhet inte har defekter såsom inre porer. Vid låga hastigheter är utseendet grovt utan att blåsa skyddsluft. Vid höga hastigheter tillkommer skydd. Gasbehandlingskvaliteten är god, effektiviteten är hög, svetsarna är jämna och platta och utbytet är högt. Den är lämplig för stacksvetsning och penetrationssvetsning.
Flerlägeslaser: Stor kärndiameter, något lägre energitäthet än enkellägeslaser, trubbig kniv, större nyckelhål, tjockare metallstruktur, mindre förhållande mellan djup och bredd, och med samma effekt är penetrationsdjupet 30 % lägre än för singelmodslaser, så den är lämplig för användning Lämplig för stumsvetsbehandling och tjockplåtsbearbetning med stora monteringsluckor.
Laserkontrast med kompositring
Hybridsvetsning: Halvledarlaserstrålen med en våglängd på 915nm och fiberlaserstrålen med en våglängd på 1070nm kombineras i samma svetshuvud. De två laserstrålarna är koaxiellt fördelade och fokalplanen för de två laserstrålarna kan justeras flexibelt, så att produkten har båda halvledarelasersvetsningkapacitet efter svetsning. Effekten är ljus och har fiberdjupetlasersvetsning.
Halvledare använder ofta en stor ljuspunkt på mer än 400um, vilket huvudsakligen är ansvarigt för att förvärma materialet, smälta materialets yta och öka materialets absorptionshastighet för fiberlaser (materialets absorptionshastighet för laser ökar när temperaturen ökar)
Ringlaser: Två fiberlasermoduler avger laserljus, som överförs till materialytan genom en kompositoptisk fiber (ringoptisk fiber i cylindrisk optisk fiber).
Två laserstrålar med ringformig punkt: den yttre ringen är ansvarig för att expandera nyckelhålsöppningen och smälta materialet, och den inre ringlasern ansvarar för inträngningsdjupet, vilket möjliggör svetsning med ultralåg stänk. De inre och yttre ringlaserkrafternas kärndiametrar kan fritt matchas, och kärndiametern kan fritt matchas. Processfönstret är mer flexibelt än det för en enda laserstråle.
Jämförelse av komposit-cirkulära svetseffekter
Eftersom hybridsvetsning är en kombination av halvledarvärmekonduktivitetssvetsning och fiberoptisk djuppenetrationssvetsning, är den yttre ringens penetration grundare, den metallografiska strukturen är skarpare och smalare; samtidigt är utseendet termisk konduktivitet, den smälta poolen har små fluktuationer, ett stort intervall och den smälta poolen är mer stabil, vilket reflekterar till ett jämnare utseende.
Eftersom ringlasern är en kombination av djup penetrationssvetsning och djup penetrationssvetsning, kan den yttre ringen också producera penetrationsdjup, vilket effektivt kan utöka nyckelhålsöppningen. Samma kraft har större penetrationsdjup och tjockare metallografi, men samtidigt är stabiliteten hos den smälta poolen något mindre än Fluktuationen av optisk fiberhalvledare är något större än den för kompositsvetsning, och grovheten är relativt stor.
Posttid: 2023-okt-20
