U metudu di saldatura dual-beam hè prupostu, soprattuttu à risolviri l 'adattabilità disaldatura laserper a precisione di l'assemblea, migliurà a stabilità di u prucessu di saldatura, è migliurà a qualità di a saldatura, in particulare per a saldatura di piastra sottile è a saldatura in lega d'aluminiu. A saldatura laser a doppia fasciu pò aduprà metudi ottici per separà u stessu laser in dui fasci di luce separati per a saldatura. Puderà ancu aduprà dui tipi di laser per cumminà, laser CO2, laser Nd:YAG è laser semiconductor d'alta putenza. pò esse cumminati. Cambiendu l'energia di u fasciu, u spaziu di u fasciu, è ancu u mudellu di distribuzione di l'energia di i dui raghji, u campu di a temperatura di saldatura pò esse aghjustatu convenientemente è flexiblemente, cambiendu u mudellu di esistenza di i buchi è u mudellu di flussu di u metallu liquidu in a piscina fusa. , chì furnisce una suluzione megliu per u prucessu di saldatura. U vastu spaziu di scelta hè ineguagliatu da a saldatura laser à un fasciu. Ùn hà micca solu i vantaghji di una grande penetrazione di saldatura laser, una veloce veloce è una alta precisione, ma hà ancu una grande adattabilità à i materiali è i giunti chì sò difficiuli di saldare cù a saldatura laser convenzionale.
Principiu disaldatura laser a doppia fascia
Saldatura a doppia fasciu significa aduprà dui fasci laser à u stessu tempu durante u prucessu di saldatura. A dispusizione di u fasciu, u spaziu di u fasciu, l'angolo trà i dui fasci, a pusizione di focu è u rapportu di l'energia di i dui fasci sò tutti i paràmetri pertinenti in a saldatura laser doppia. paràmetru. Normalmente, durante u prucessu di saldatura, ci sò generalmente duie manere di organizà e doppia fascia. Comu mostra in a figura, unu hè dispostu in serie longu a direzzione di saldatura. Stu arrangementu pò riduce a freccia di rinfrescante di a piscina fusa. Riduce a tendenza di tempra di a saldatura è a generazione di pori. L'altru hè di arrangialli fiancu à fiancu o in traversu in i dui lati di a saldatura per migliurà l'adattabilità à u gap di saldatura.
Principiu di saldatura laser doppia fasciu
Saldatura a doppia fasciu significa aduprà dui fasci laser à u stessu tempu durante u prucessu di saldatura. A dispusizione di u fasciu, u spaziu di u fasciu, l'angolo trà i dui fasci, a pusizione di focu è u rapportu di l'energia di i dui fasci sò tutti i paràmetri pertinenti in a saldatura laser doppia. paràmetru. Normalmente, durante u prucessu di saldatura, ci sò generalmente duie manere di organizà e doppia fascia. Comu mostra in a figura, unu hè dispostu in serie longu a direzzione di saldatura. Stu arrangementu pò riduce a freccia di rinfrescante di a piscina fusa. Riduce a tendenza di tempra di a saldatura è a generazione di pori. L'altru hè di arrangialli fiancu à fiancu o in traversu in i dui lati di a saldatura per migliurà l'adattabilità à u gap di saldatura.
Per un sistema di saldatura laser dual-beam disposti in tandem, ci sò trè meccanismi di saldatura sferenti secondu a distanza trà u fasciu frontale è posteriore, cum'è mostra in a figura sottu.
1. In u primu tipu di miccanisimu di saldatura, a distanza trà i dui fasci di luce hè relativamente grande. Un fasciu di luce hà una densità d'energia più grande è hè focu annantu à a superficia di a pezza di u travagliu per pruduce chjavi in a saldatura; l'altru fasciu di luce hà una densità di energia più chjuca. Adupratu solu com'è fonte di calore per u trattamentu termale pre-saldatura o post-saldatura. Aduprendu stu mecanismu di saldatura, a freccia di rinfrescante di a piscina di saldatura pò esse cuntrullata in un certu intervallu, chì hè benefica per saldatura di certi materiali cù alta sensibilità di crack, cum'è l'azzaru à altu carbonu, l'acciaio in lega, etc., è pò ancu migliurà a tenacità. di a saldatura.
2. In u sicondu tipu di mecanismu di saldatura, a distanza di u focu trà i dui fasci di luce hè relativamente chjuca. I dui fasci di luce produci dui keyholes indipindenti in una piscina di saldatura, chì cambia u mudellu di flussu di u metallu liquidu è aiuta à prevene a grippa. Pò eliminà l'occurrence di difetti cum'è i bordi è i bulges di cordone di saldatura è migliurà a furmazione di saldatura.
3. In u terzu tipu di miccanisimu di saldatura, a distanza trà i dui fasci di luce hè assai chjuca. À questu tempu, i dui fasci di luce pruducianu a stessa serratura in a piscina di saldatura. In cunfrontu cù a saldatura laser à un fasciu, perchè a dimensione di a serratura diventa più grande è ùn hè micca faciule da chjude, u prucessu di saldatura hè più stabile è u gasu hè più faciule da scaricate, chì hè benefica per riduce i pori è spruzzi, è ottene un continuu, uniforme è belli saldature.
Durante u prucessu di saldatura, i dui raghji laser ponu ancu esse fatti in un certu angolo l'un à l'altru. U mecanismu di saldatura hè simile à u mecanismu di saldatura parallela doppia fasciu. I risultati di a prova mostranu chì utilizendu dui OO d'alta putenza cù un angolo di 30 ° l'un à l'altru è una distanza di 1 ~ 2 mm, u fasciu laser pò ottene una serratura in forma di funnel. A dimensione di a serratura hè più grande è più stabile, chì pò migliurà efficacemente a qualità di saldatura. In l'applicazioni pratiche, a cumminazione mutuale di i dui fasci di luce pò esse cambiata secondu e diverse cundizioni di saldatura per ottene diverse prucessi di saldatura.
6. Metudu Implementation di saldatura laser doppiu fasciu
L'acquistu di raghji doppiu pò esse ottenutu cumminendu dui raghji laser differenti, o un fasciu laser pò esse divisu in dui raghji laser per a saldatura cù un sistema di spettrometria otticu. Per sparte un fasciu di luce in dui fasci laser paralleli di diverse putenzi, pò esse usatu un spettroscopiu o un sistema otticu speciale. A stampa mostra dui diagrammi schematici di i principii di splitting light chì utilizanu specchi di focalizazione cum'è splitters di fasciu.
Inoltre, un riflettore pò ancu esse usatu cum'è splitter di fasciu, è l'ultimu riflettore in u percorsu otticu pò esse usatu cum'è splitter di fasciu. Stu tipu di riflettore hè ancu chjamatu riflettore di tettu. A so superficia riflettente ùn hè micca una superficia plana, ma si compone di dui piani. A linea di intersezzione di e duie superfici riflettenti hè situata in u mità di a superficia di u specchiu, simile à una cresta di u tettu, cum'è mostra in a figura. Un fasciu di luce parallela brilla nantu à u spettroscopiu, hè riflessu da dui piani à anguli diffirenti per furmà dui fasci di luce, è brilla nantu à e diverse pusizioni di u specchiu di focu. Dopu à u focu, dui fasci di luce sò ottenuti à una certa distanza nantu à a superficia di u travagliu. Cambiendu l'angulu trà e duie superfici riflettenti è a pusizione di u tettu, ponu esse ottenuti raghji di luce divisi cù distanze di focu è arrangiamenti diffirenti.
Quandu si usa dui tipi diffirenti diraggi laser to formanu una doppia fascia, ci sò parechje cumminazzioni. Un laser CO2 d'alta qualità cù una distribuzione d'energia gaussiana pò esse usatu per u travagliu di saldatura principale, è un laser semiconductor cù una distribuzione d'energia rettangulare pò esse usatu per aiutà in u travagliu di trattamentu termale. Da una banda, sta cumminazione hè più economica. Per d 'altra banda, a putenza di i dui fasci di luce pò esse aghjustatu indipindente. Per e diverse forme di cunghjunzione, un campu di temperatura regulabile pò esse ottenutu aghjustendu a pusizione sovrapposta di u laser è u laser semiconductor, chì hè assai adattatu per a saldatura. U cuntrollu di prucessu. Inoltre, u laser YAG è u laser CO2 ponu ancu esse cumminati in un fasciu doppiu per a saldatura, u laser cuntinuu è u laser à impulsu pò esse cumminati per a saldatura, è u fasciu focalizatu è u fasciu sfocatu pò ancu esse cumminati per a saldatura.
7. Principiu di saldatura laser doppiu fasciu
3.1 Saldatura laser doppia fasciu di fogli galvanizzati
L'acciaio galvanizatu hè u materiale più utilizatu in l'industria di l'automobile. U puntu di fusione di l'azzaru hè di circa 1500 ° C, mentre chì u puntu di ebollizione di zincu hè solu 906 ° C. Dunque, quandu si usa u metudu di saldatura di fusione, una grande quantità di vapuri di zincu hè generalmente generata, facendu chì u prucessu di saldatura hè inestabile. , furmendu pori in a saldatura. Per i ghjunti di volta, a volatilizazione di a strata galvanizzata ùn hè micca solu in a superficia superiore è inferjuri, ma ancu in a superficia di l'articulazione. Durante u prucessu di saldatura, u vapore di zincu esce rapidamente da a superficia di a piscina fusa in certi spazii, mentre chì in altri spazii hè difficiule per u vapore di zincu per scappà da a piscina fusa. À a superficia di a piscina, a qualità di saldatura hè assai inestabile.
Saldatura laser doppia fasciu pò risolve i prublemi di qualità di saldatura causati da u vapore di zincu. Un metudu hè di cuntrullà u tempu di esistenza è u ritmu di rinfrescante di a piscina fusa da currispundenu ragiunate l'energia di i dui fasci per facilità a scappata di vapuri di zincu; l'altru mètudu hè Release vapuri di zincu da pre-punching o grooving. Comu mostra in a Figura 6-31, u laser CO2 hè utilizatu per a saldatura. U laser YAG hè davanti à u laser CO2 è hè utilizatu per perforà i buchi o tagliate grooves. I buchi o scanalature pre-processati furniscenu una via di scappata per u vapore di zincu generatu durante a saldatura successiva, impediscendu di stà in a piscina fusa è di furmà difetti.
3.2 Saldatura laser à doppia fasciu di lega d'aluminiu
A causa di e caratteristiche di prestazione speciale di i materiali in lega d'aluminiu, ci sò e seguenti difficultà in l'usu di a saldatura laser [39]: l'alia d'aluminiu hà una rata d'assorbimentu bassu di laser, è a riflettività iniziale di a superficia di u laser CO2 supera u 90%; cuciture di saldatura laser in lega d'aluminiu sò faciuli di pruduce Porosità, crepe; brucia di elementi di lega durante a saldatura, etc. Quandu usu di saldatura laser unicu, hè difficiule di stabilisce a serratura è mantene a stabilità. A saldatura laser à doppiu fasciu pò aumentà a dimensione di a serratura, facendu difficiuli per a serratura di a serratura, chì hè benefica per a scarica di gas. Puderà ancu riduce a freccia di rinfrescante è riduce l'occurrence di pori è crepe di saldatura. Siccomu u prucessu di saldatura hè più stabile è a quantità di spruzzi hè ridutta, a forma di a superficia di saldatura ottenuta da a saldatura à doppia fascia di leghe d'aluminiu hè ancu significativamente megliu cà quella di a saldatura à un fasciu. A figura 6-32 mostra l'aspettu di a saldatura di saldatura di 3 mm di spessore in lega d'aluminiu cù una saldatura laser CO2 à un fasciu è una saldatura laser doppiu.
A ricerca mostra chì quandu si salda una lega d'aluminiu di serie 5000 di 2 mm di spessore, quandu a distanza trà i dui fasci hè 0,6 ~ 1,0 mm, u prucessu di saldatura hè relativamente stabile è l'apertura di serratura formata hè più grande, chì conduce à l'evaporazione è a fuga di magnesiu durante u prucessu di saldatura. Se a distanza trà i dui fasci hè troppu chjuca, u prucessu di saldatura di una sola fascia ùn serà micca stabile. Se a distanza hè troppu grande, a penetrazione di saldatura serà affettata, cum'è mostra in Figura 6-33. Inoltre, u rapportu energeticu di i dui fasci hà ancu un grande impattu nantu à a qualità di saldatura. Quandu i dui fasci cù una spaziatura di 0,9 mm sò disposti in serie per a saldatura, l'energia di u fasciu precedente deve esse aumentata in modu adattatu per chì u rapportu d'energia di i dui fasci prima è dopu hè più grande di 1: 1. Hè utile per migliurà a qualità di a saldatura, aumentà l'area di fusione, è ancu ottene una saldatura liscia è bella quandu a velocità di saldatura hè alta.
3.3 Saldatura a doppia fascia di piastre di spessore ineguale
In a pruduzzione industriale, hè spessu necessariu di saldare dui o più platti di metalli di diversi spessori è forme per furmà una piastra spliced. In particulare in a pruduzzione di l'automobile, l'applicazione di spazii saldati su misura hè diventata sempre più diffusa. Saldando i platti cù diverse specificazioni, rivestimenti di superficia o proprietà, a forza pò esse aumentata, consumabili ridutta, è a qualità ridutta. A saldatura laser di piastre di diverse spessi hè di solitu usata in a saldatura di pannelli. Un prublema maiò hè chì i platti per esse saldati devenu esse preformati cù bordi d'alta precisione è assicurà l'assemblea d'alta precisione. L'usu di a saldatura à doppia fascia di platti di spessore ineguale pò adattà à diversi cambiamenti in i spazii di i platti, i giunti di testa, i grossi parenti è i materiali di i piatti. Puderà saldare piastre cù tolleranze di bordu è gap più grande è migliurà a velocità di saldatura è a qualità di saldatura.
I paràmetri principali di u prucessu di saldatura di Shuangguangdong di platti di spessore ineguali ponu esse divisi in paràmetri di saldatura è paràmetri di piastra, cum'è mostra in a figura. I paràmetri di saldatura includenu a putenza di i dui raggi laser, a velocità di saldatura, a pusizione di focu, l'angolo di a testa di saldatura, l'angolo di rotazione di u fasciu di l'articulazione di u doppiu fasciu è l'offset di saldatura, etc. I paràmetri di u bordu includenu dimensione di materiale, prestazioni, cundizioni di trimming, spazii di bordu. , etc. A putenza di i dui raghji laser pò esse aghjustati siparati secondu à differente scopi di saldatura. A pusizione di focu hè generalmente situata nantu à a superficia di a piastra fina per ottene un prucessu di saldatura stabile è efficiente. L'angolo di a testa di saldatura hè generalmente sceltu per esse intornu à 6. Se u grossu di i dui platti hè relativamente grande, pò esse usatu un angolo di testa di saldatura pusitivu, vale à dì, u laser hè inclinatu versu a piastra fina, cum'è mostra in a stampa; quandu u spessore di a piastra hè relativamente chjuca, un angolo di testa di saldatura negativu pò esse usatu. L'offset di saldatura hè definitu cum'è a distanza trà u focu laser è u bordu di a piastra grossa. Ajustendu l'offset di saldatura, a quantità di dent di saldatura pò esse ridutta è si pò ottene una bona sezione trasversale di saldatura.
Quandu si saldanu i platti cù grandi spazii, pudete aumentà u diametru di riscaldamentu di u fasciu efficau rotendu l'angolo di u doppiu fasciu per ottene una bona capacità di riempimentu di spazi. A larghezza di a cima di a saldatura hè determinata da u diametru di u fasciu efficace di i dui raghji laser, vale à dì l'angolo di rotazione di u fasciu. Quantu più grande hè l'angolo di rotazione, più larga hè a gamma di riscaldamentu di u doppiu fasciu, è più grande a larghezza di a parti suprana di a saldatura. I dui raggi laser ghjucanu roli diffirenti in u prucessu di saldatura. Unu hè principarmenti utilizatu per penetrà a cucitura, mentri l'altru hè principarmenti utilizatu per fonde u materiale di piastra grossa per riempie u spaziu. Cum'è mostra in a Figura 6-35, sottu un angolo di rotazione di u fasciu pusitivu (u fasciu di fronte agisce nantu à a piastra grossa, u fasciu posteriore agisce nantu à a saldatura), u fasciu di fronte hè incidente nantu à a piastra grossa per riscalda è fonde u materiale, è u seguente U fasciu laser crea penetrazione. U primu fasciu laser in fronte pò scioglie solu parzialmente a piastra grossa, ma cuntribuisce assai à u prucessu di saldatura, perchè ùn solu funde u latu di a piastra grossa per un megliu riempimentu di spazii, ma ancu pre-unisce u materiale di l'unione in modu chì i seguenti travi Hè più faciule per saldare attraversu articuli, chì permettenu una saldatura più veloce. In a saldatura di doppia fascia cù un angolo di rotazione negativu (u fasciu frontale agisce nantu à a saldatura, è u fasciu posteriore agisce nantu à a piastra grossa), i dui fasci anu esattamente l'effettu oppostu. L'anzianu fasciu melts the joint, è l'ultime fasciu melts the thick plate to fill it. gap. In questu casu, u fasciu di fronte hè necessariu di saldarà à traversu a piastra fridda, è a velocità di saldatura hè più lenta di l'usu di un angolo di rotazione di u fasciu pusitivu. È per via di l'effettu di preriscaldamentu di u fasciu precedente, l'ultimu fasciu si fonderà più materiale di piastra grossa sottu a stessa putenza. In questu casu, a putenza di l'ultime fasciu laser deve esse ridutta in modu adattatu. In cunfrontu, l'usu di un angolo di rotazione di u fasciu pusitivu pò aumentà in modu adattatu a velocità di saldatura, è l'usu di un angolo di rotazione di u fasciu negativu pò ottene un megliu riempimentu di gap. A figura 6-36 mostra l'influenza di diverse anguli di rotazione di u fasciu nantu à a sezione trasversale di a saldatura.
3.4 Saldatura laser à doppia fasciu di grandi latti grossi Cù u migliuramentu di u livellu di putenza laser è a qualità di u fasciu, a saldatura laser di grandi platti grossi hè diventata una realità. In ogni casu, perchè i laser d'alta putenza sò caru è a saldatura di grandi platti grossi generalmente richiede metalli di riempimentu, ci sò certe limitazioni in a produzzione attuale. L'usu di a tecnulugia di saldatura laser dual-beam pò micca solu aumentà a putenza laser, ma ancu aumentà u diametru di riscaldamentu di u fasciu efficace, aumentà a capacità di fonde u filu di riempimentu, stabilizzà a serratura laser, migliurà a stabilità di saldatura, è migliurà a qualità di saldatura.
Postu tempu: Apr-29-2024
