El tipi lazer kaynak makinesinin endüstrideki popülaritesi ile insanlar lazer kaynağı hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyor. Bu makale, iki farklı lazer kaynak modunu ve lazer kaynağının etkinliği üzerinde etkisi olan faktörleri açıklamaktadır.
Lazer kaynağı, sürekli veya darbeli bir lazer ışını ile elde edilebilir ve lazer kaynağının prensibine göre ısı transfer kaynağı veya lazer derin füzyon kaynağı olarak sınıflandırılabilir. Aşağıda bu iki lazer kaynak modunun açıklaması yer almaktadır.
Isı iletimi kaynağı
Isı iletimi kaynağı, ısı transferi yoluyla ısının iş parçasına difüzyonunu içerir. İş parçası eritilir ve lazer darbesinin genişliği, enerjisi, tepe gücü ve tekrarlama frekansı gibi lazer parametreleri kontrol edilerek belirli bir eritme havuzu oluşturulur. Bu lazer kaynak modu, yalnızca kaynağın yüzeyinde erime olgusu üretir, iş parçasının içi tamamen erimez ve temel olarak buharlaşma oluşmaz. Sığ eriyik derinliği ve kaynak sonrası yavaş kaynak hızı çoğunlukla ince cidarlı metal malzemelerin düşük hızda kaynaklanması için kullanılır.
Lazer derin füzyon kaynağı
Lazer derin füzyon kaynağı yalnızca malzemeye tamamen nüfuz etmekle kalmaz, aynı zamanda malzemeyi buharlaştırarak büyük miktarda plazma oluşturur. Yüksek ısı nedeniyle, eriyik havuzunun önünde bir anahtar deliği görünecektir. Derin füzyon kaynağı, yüksek giriş enerjisi, yüksek kaynak hızı ve büyük derinlik-genişlik oranı nedeniyle en yaygın kullanılan lazer kaynak modudur. Dişli kaynağı ve metalürjik sac kaynağı için lazer kaynak makineleri esas olarak şunları içerir:
Farklı işlem parametrelerinin lazer kaynak etkisi üzerinde farklı etkileri vardır. Lazer kaynak etkisi üzerinde etkisi olan üç faktör burada açıklanmaktadır.
Lazer Gücü
Lazer kaynağında, erime derinliğinin sığ olduğu bir lazer enerji yoğunluğu eşiği vardır ve bu değere ulaşıldığında veya bu değer aşıldığında, erime derinliği önemli ölçüde artar. Yalnızca iş parçası üzerindeki lazer gücü yoğunluğu eşik değerini (malzemeye bağlı) aştığında, derin füzyon kaynağının stabilizasyonunu gösteren plazma üretilir.
Lazer gücü bu eşiğin altında ise iş parçasının sadece yüzeysel erimesi gerçekleşir, yani kaynak stabil bir ısı transfer tipinde ilerler. Ve lazer güç yoğunluğu, küçük delik oluşumu için kritik koşullara yakın olduğunda, derin füzyon kaynağı ve iletim kaynağı dönüşümlü olarak kararsız kaynak işlemleri haline gelir ve bu da eriyik derinliğinde büyük dalgalanmalara neden olur. Lazer derin füzyon kaynağında, lazer gücü hem penetrasyon derinliğini hem de kaynak hızını kontrol eder. Genel olarak, belirli bir çaptaki lazer ışını için, ışın gücü arttıkça erime derinliği de artar.
kaynak hızı
Kaynak hızının eriyik derinliği üzerinde büyük bir etkisi vardır, kaynak hızını artırmak eriyik derinliğini sığ hale getirir, ancak hızın çok düşük olması malzemenin aşırı erimesine, iş parçasının kaynaklanmasına neden olur. Bu nedenle, belirli bir lazer gücü ve belirli bir kalınlık için, belirli bir malzemenin uygun bir kaynak hız aralığına sahip olması ve buna karşılık gelen hız değerinin maksimum erime derinliği elde edilebilmesi gerekir.
Koruyucu gaz
Lazer kaynak işlemi, erimiş havuzu korumak için genellikle inert gazlar kullanır; bu, yüzey oksidasyonundan bağımsız olarak belirli malzemeler kaynaklanabildiğinde göz ardı edilebilir, ancak çoğu uygulamada helyum, argon ve nitrojen genellikle iş parçasını kaynak sırasında oksidasyondan korumak için kullanılır. işlem.
Helyum kolayca iyonlaşmaz, bu da lazerin geçmesine ve ışın enerjisinin iş parçasının yüzeyine engellenmeden ulaşmasına izin verir. Bu, lazer kaynağında kullanılan en etkili koruyucu gazdır, ancak daha pahalıdır. Argon daha ucuz ve daha yoğun olduğundan daha iyi korur. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıkta metal plazma iyonlaşmasına duyarlıdır ve sonuç olarak ışının bir kısmının iş parçasına ulaşmasını engelleyerek kaynak için etkili lazer gücünü azaltır ve ayrıca kaynak hızını ve erime derinliğini bozar. Nitrojen en ucuz koruyucu gaz türüdür, ancak bazı paslanmaz çelik kaynak türleri için uygun değildir. Bunun başlıca nedeni, bazen bindirme bölgesinde gözeneklilik yaratan absorpsiyon gibi metalurjik problemlerdir.
Koruyucu gaz kullanmanın ikinci işlevi, lazer kaynak tabancası içindeki odaklama merceğini metal buharı kontaminasyonundan ve sıvı erimiş damlacıkların sıçramasından korumaktır. Bu, özellikle püskürmenin çok güçlü hale geldiği yüksek güçlü lazer kaynağında gereklidir. Koruyucu gazın üçüncü işlevi, yüksek güçlü lazer kaynağıyla üretilen plazma koruyucuyu dağıtmaktır.
