Amb la popularitat de la màquina de soldadura làser portàtil a la indústria, la gent vol saber més sobre la soldadura làser. Aquest article descriu dos modes de soldadura làser diferents i els factors que tenen un impacte en l'eficàcia de la soldadura làser.
La soldadura làser es pot aconseguir amb un feix làser continu o polsat, i es pot classificar com a soldadura per transferència de calor o soldadura per làser de fusió profunda segons el principi de soldadura làser. A continuació es mostra una descripció d'aquests dos modes de soldadura làser.
Soldadura per conducció de calor
La soldadura per conducció de calor implica la difusió de calor a la peça per transferència de calor. La peça de treball es fon i es forma una piscina de fusió específica controlant els paràmetres del làser com l'amplada, l'energia, la potència màxima i la freqüència de repetició del pols làser. Aquest mode de soldadura làser produeix un fenomen de fusió només a la superfície de la soldadura, l'interior de la peça de treball no es fon completament i bàsicament no es produeix cap vaporització. La poca profunditat de fusió i la velocitat de soldadura lenta després de la soldadura s'utilitzen principalment per a la soldadura de materials metàl·lics de parets primes a baixa velocitat.
Soldadura làser per fusió profunda
La soldadura làser de fusió profunda no només penetra completament en el material, sinó que també vaporitza el material, formant una gran quantitat de plasma. A causa de l'alta calor, apareixerà un forat a la part davantera de la piscina de fusió. La soldadura per fusió profunda és el mode de soldadura làser més utilitzat a causa de la seva alta energia d'entrada, alta velocitat de soldadura i gran relació profunditat-amplada. Les màquines de soldadura làser per a la soldadura d'engranatges i la soldadura de xapes metal·lúrgiques impliquen principalment
Els diferents paràmetres de procés tenen diferents efectes sobre l'efecte de soldadura làser. Aquí es descriuen tres factors que tenen un impacte en l'efecte de la soldadura làser.
Potència làser
Hi ha un llindar de densitat d'energia làser en la soldadura làser, per sota del qual la profunditat de fusió és poca, i un cop s'assoleix o supera aquest valor, la profunditat de fusió augmenta substancialment. Només quan la densitat de potència del làser a la peça de treball supera el valor llindar (depenent del material), es genera plasma, que marca l'estabilització de la soldadura per fusió profunda.
Si la potència del làser està per sota d'aquest llindar, només es produeix la fusió superficial de la peça, és a dir, la soldadura es realitza en un tipus de transferència de calor estable. I quan la densitat de potència del làser està a prop de les condicions crítiques per a la formació de petits forats, la soldadura per fusió profunda i la soldadura per conducció s'alternen i es converteixen en processos de soldadura inestables, donant lloc a grans fluctuacions en la profunditat de fusió. Quan es solda amb làser per fusió profunda, la potència del làser controla tant la profunditat de penetració com la velocitat de soldadura. En general, per a un feix làser de diàmetre determinat, la profunditat de fusió augmenta a mesura que augmenta la potència del feix.
Velocitat de soldadura
La velocitat de soldadura té un gran impacte en la profunditat de fusió, augmentar la velocitat de soldadura farà que la profunditat de fusió sigui poca, però la velocitat massa baixa provocarà una fusió excessiva del material, la peça de treball es solda. Per tant, per a una certa potència làser i un cert gruix d'un material específic s'ha de tenir un rang de velocitat de soldadura adequat, i en el qual es pot obtenir el valor de velocitat corresponent quan la profunditat màxima de fusió.
Gas protector
El procés de soldadura per làser sovint utilitza gasos inerts per protegir la piscina fosa, que es pot ignorar quan es poden soldar determinats materials independentment de l'oxidació superficial, però per a la majoria de les aplicacions s'utilitzen sovint heli, argó i nitrogen per protegir la peça de l'oxidació durant la soldadura. procés.
L'heli no s'ionitza fàcilment, cosa que permet que el làser passi i que l'energia del feix arribi a la superfície de la peça sense obstacles. Aquest és el gas de protecció més eficaç utilitzat en la soldadura làser, però és més car. L'argó és més barat i més dens, de manera que protegeix millor. Tanmateix, és susceptible a la ionització de plasma metàl·lic a alta temperatura i, com a resultat, protegeix part del feix d'arribar a la peça de treball, reduint la potència efectiva del làser per a la soldadura i també perjudicant la velocitat i la profunditat de la soldadura. El nitrogen és el tipus de gas de protecció més barat, però no és adequat per a certs tipus de soldadura d'acer inoxidable. Això es deu principalment a problemes metal·lúrgics, com l'absorció, que de vegades crea porositat a la zona de solapa.
La segona funció de l'ús de gas de protecció és protegir la lent d'enfocament dins de la pistola de soldadura làser de la contaminació de vapor metàl·lic i les esquitxades de gotes líquides foses. Això és especialment necessari en la soldadura làser d'alta potència, on l'expulsió es torna molt potent. La tercera funció del gas de protecció és dispersar el blindatge de plasma produït per la soldadura làser d'alta potència.
