Zaproponowano metodę spawania z podwójną wiązką, która jest wykorzystywana głównie do poprawy dostosowawości spawania laserowego do dokładności montażu, zwiększenia stabilności procesu spawania i poprawy jakości spoin . jest szczególnie odpowiednia do spawania cienkich płyt, stopów aluminium i innych materiałów .}
Metoda spawania podwójnego wiązki jest proponowana głównie w celu poprawy zdolności adaptacyjnej spawania laserowego do dokładności montażu, zwiększenie stabilności procesu spawania i poprawa jakości spoin . Jest szczególnie odpowiednia do spawania cienkich płyt i aluminium stopów . spawanie Laseru. Belki do spawania, ale także używają dwóch różnych rodzajów laserów do łącznego spawania . lasery CO2, lasery ND: YAG, lasery półprzewodników o dużej mocy, itp. . można łączyć ze sobą . przez zmieniając energię wiązki wiązki, a nawet w trybie dystrybucji energii, Dwie LASer, Trybę Dwaj LASer, Dwa LASer, The Dwa LASer, The Dwie LASer, Pole temperatury można wygodnie i elastycznie dostosować, zmieniając w ten sposób istnienie otworów i przepływ ciekłego metalu w stopionej puli, zapewniając szerszy zakres wyborów technologii spawania, która nie jest wyprzedzona przez spawanie laserowe z pojedynczą wiązką, a także stawki do spawania i spawania, a także spawalnicze, które są spawalnicze. Spawanie laserowe .
1. zasada spawania laserowego z podwójnym wiązką
Spawanie z podwójną wiązką odnosi się do użycia dwóch wiązek laserowych jednocześnie podczas procesu spawania . Układ wiązki, odstępy wiązki, kąt utworzony przez dwie belki, pozycja ostrości i stosunek energii dwóch wiązek są wszystkie odpowiednie parametry ustawienia w dwupiętrowym spawaniu laserowym {{3}, podczas procesu spawania, na dwa sposoby na ułożenie doniczkowym parametry Wykładowi. Belki . Jak pokazano na rysunku, jeden polega na ich szeregu wzdłuż kierunku spawania . Układ ten może zmniejszyć szybkość chłodzenia stopionej puli, zmniejszyć tendencję do hartowania spoiny i wytwarzanie porów . jest ułożeniem wiązek po stronie lub krzyżu po obu stronach, aby zwiększyć zdolność do spawania do spawania. Gap .
W przypadku układu spawania laserowego z podwójną wiązką ułożonym szeregowo istnieją trzy różne mechanizmy spawania w zależności od odstępów między dwiema wiązkami .
1)W pierwszym mechanizmie spawania odstępy między dwiema wiązkami są duża, jedna wiązka ma większą gęstość energii i skupia się na powierzchni przedmiotu obrabianego, wytwarzając małe otwory podczas spawania; Druga wiązka ma niższą gęstość energii i jest używana jako źródło ciepła tylko do obróbki cieplnej przedtwu lub po spawaniu ciepła {{2}.
2)W drugim mechanizmie spawania odległość między dwoma ogniskami laserowymi jest stosunkowo niewielka . Dwie wiązki laserowe wytwarzają dwa niezależne małe otwory w pojedynczej stopionej puli, zmieniając w ten sposób wzór przepływu stopionego metalu ., pomaga zapobiegać defektom, takim jak podwodność i wypukłość spawania i poprawić formację spoin i poprawić formę spoin i poprawia forma spoinowa i poprawia forma spawana
3) W trzecim mechanizmie spawania odległość między dwiema wiązkami laserowymi jest bardzo mała, a dwie wiązki laserowe wytwarzają tę samą dziurkę od klucza w puli spawalniczej . W porównaniu z spawaniem laserowym z pojedynczą wiązką, jest większy i nie jest łatwy do zamykania, co jest łatwiejsze do spawania i jest łatwiejsze do wypłaty gazu wypisującego .. Ciągłe, jednolite i piękne spoiny .
Podczas procesu spawania dwie wiązki laserowe można również ustawić pod pewnym kątem, a jego mechanizm spawania jest podobny do równoległego mechanizmu spawania podwójnego wiązki . Wyniki testu pokazują, że łącząc dwie wiązki lasera o dużej mocy pod kątem 30 stopni i odstępy 1 ~ 2 mm, klęcznikowe zabezpieczenie można uznać za pokrywkę. które mogą skutecznie poprawić jakość spawania . w praktycznych aplikacjach, różne kombinacje dwóch wiązek laserowych można dostosowywać zgodnie z różnymi warunkami spawania, aby osiągnąć różne procesy spawania .
2. Metoda implementacji spawania laserowego z podwójnym wiązką
Wyjście z podwójnym wiązką można osiągnąć, łącząc dwie różne wiązki laserowe lub za pomocą optycznego układu podziału wiązki do podziału wiązki laserowej na dwie wiązki do spawania ., aby podzielić wiązkę laserową na dwie wiązki o różnych mocach, korzystając z wiązki, rozdzielacz wiązki lub niektórych specjalnych systemów optycznych splitter .
Ponadto reflektor może być używany jako rozdzielacz wiązki, a ostatni reflektor na ścieżce optycznej jest używany jako rozdzielacz wiązki . Ten reflektor nazywany jest również reflektorem grzbietu . Jego powierzchnia refleksyjna nie jest jednej płaszczyzny, ale składa się z dwóch płaszczyzn . intersekcja dwóch refleksyjnych powierzchni znajduje się powierzchnia środka, która wygląda jak Ridge, a także Ridge, wygląda jak Ridge, wygląda jak Ridge. Linia, jak pokazano na rysunku . Belka równoległa jest rzutowana na rozdzielacz wiązki, odbijany przez dwa płaszczyzny pod różnymi kątami na dwie wiązki, napromieniowane do różnych pozycji na soczewce ogniskowaniu i skupiając się, aby uzyskać dwie wiązki z pewną odległością na powierzchni obrabia . przez zmianę kąta między dwoma odbijającymi powierzchnią linii ridge z różną wiązką ogniskową, rozdzielającą wiązkę, rozdzielającą, rozdzielającą, rozdzielającą wiązkę, rozdzielającą, rozdzielającą, rozdzielającą wiązkę, rozdzieleniem, rozdzieleniem, rozdzieleniem. Uzgodnienia można uzyskać .
Gdy do utworzenia podwójnej wiązki używane są dwa różne typy wiązek laserowych, istnieje wiele kombinacji . laser CO2 wysokiej jakości z rozkładem energii Gaussa do głównej pracy spawalniczej, uzupełnionej przez laserem półprzewodników z prostokątnym rozkładem energii dla ciepła . kombinacja jest ekonomiczna, a wiązka półprzewodnika może być używana z prostokątną wiązką LASer. Z drugiej strony dostosowane niezależnie . dla różnych form połączeń można uzyskać regulowane pole temperaturowe, dostosowując nakładającą się pozycję lasera, a laser półprzewodnikowy, który jest bardzo odpowiedni do spawania procesów spawania . Dodatkowo lasery YAG i lasery CO2 mogą być łączone w belce podnośne. Spawanie i skoncentrowane wiązki można łączyć z defolowanymi wiązkami do spawania .
3. zasada spawania laserowego z podwójnym wiązką
3.1 Spawanie laserowe z podwójną wiązką ocynkowanym arkuszu
Arkusz stali ocynkowanej jest najczęściej używanym materiałem w przemyśle motoryzacyjnym . Punktem topnienia stali wynosi około 1500 stopni, podczas gdy temperatura wrzenia cynku wynosi tylko 906 stopni ., gdy metoda spawania jest przyjęta, duża ilość palenia cynku jest zwykle generujna. W przypadku połączeń LAP ulatnianie warstwy ocynkowanej występuje nie tylko na górnych i dolnych powierzchniach, ale także na interfejsie stawowym . podczas procesu spawania, pary cynkowe szybko wyczerpuje się ze stopionej powierzchni puli w niektórych obszarach, podczas gdy pary cynkowe jest trudne do ucieczki od stopionej basenu w niektórych obszarach
Spawanie laserowe z podwójną wiązką może rozwiązać problem jakości spawania spowodowany przez pary cynkowe . Jedną z metod jest kontrolowanie czasu przebywania i szybkości chłodzenia stopionej puli poprzez rozsądne dopasowanie energii dwóch wiązek laserowych, która sprzyja ucieczce pary cynkowej; Inną metodą jest umożliwienie pary cynkowej na ucieczkę przez wstępne upewnienie się lub rowkowanie . Jak pokazano na poniższym rysunku, laser CO2 jest używany do spawania, a laser Yag z przodu lasera CO2 jest używany do wiercenia lub rowkowania . HOLES lub rowki zapewniająca kanał ENCINC VAPOR SUPE SPEPETENT, SPEPETENT. od zatrzymania w stopionej puli i tworzenia defektów .
3.2 Spawanie laserowe z podwójną wiązką stopu aluminium
Ze względu na unikalne właściwości materiałów aluminium, spawanie laserowe ma następujące trudności: stop aluminium ma niską szybkość absorpcji lasera, a początkowe współczynnik odbicia powierzchni wiązki lasera CO2 przekracza 90%; Spawanie laserowe ze stopu aluminium są podatne na pory i pęknięcia podczas spawania; i istnieje utrata elementów stopowych podczas spawania ., gdy używane jest spawanie laserowe z pojedynczym wiązką, dziurka od klucza jest trudna do utworzenia i trudna do utrzymania stabilności ., gdy stosuje się spawanie laserowe z podwójną wiązką, można zwiększyć, aby rozmiar odkurzacza może być zwiększony, aby utrudnić, aby zamknąć, co jest zdawne dla zwolnienia gazu {{6} w tym samym czasie, co jest ograniczeniem, co jest skróceniem, co jest skróceniem do zmniejszenia do zmniejszenia do tego czasu zmniejszonego do tego czasu zmniejszonego do tego czasu zmniejszonego do tego czasu. wytwarzanie porów i pęknięcia spawalnicze . Ponieważ proces spawania jest bardziej stabilny, a ilość odprysków jest zmniejszona, tworzenie powierzchni spoiny uzyskane przez spawanie z podwójnym aluminium stopu aluminium jest również lepsze niż wiązka pojedynczego wiązki LAS i Dual-Bame-Bamer i Dual-Bame. wiązka laserowa .
Badania wykazały, że podczas spawania stopu aluminium o grubości 2 mm 5000, gdy odstęp między dwiema wiązkami wynosi 0 . 6 ~ 1 . 0 mm, proces spawania jest stosunkowo stabilny, a otwór klawiszowy uformowany jest większy, co jest sprzyjające odparciu i ucieczce magnezu podczas spawania .}, jeśli utworzenie otworu klawisza jest większe, które jest sprzyjające odparowaniu i ucieczce magnezu i ucieczki magnezu. Proces spawania jest podobny do spawania z pojedynczą wiązką i nie jest łatwy do stabilnego; Jeśli odstępy są zbyt duże, wpłynie to na penetrację spawania, jak pokazano na poniższym rysunku . Ponadto stosunek energii dwóch wiązek ma również znaczący wpływ na jakość spawania ., gdy dwie wiązki są spawane szeregowo z odstępem 0,9 mm, jest to korzystne dla właściwego zwiększania energii z poprzedniej wiązki, które jest większe niż 1, które są większe niż 1, 1, 1, 1, jest to korzystne dla odpowiednich wiązek. Pomaga poprawić jakość spoiny i zwiększyć obszar topnienia. Nawet przy wyższej prędkości spawania można uzyskać gładką i piękną spoinę.
3.3 Spawanie z podwójną wiązką płytek o nierównej grubości
W produkcji przemysłowej często konieczne jest spawanie dwóch lub więcej metalowych płyt o różnych grubościach i kształtach razem, aby utworzyć splicowaną płytkę ., szczególnie w produkcji samochodów, zastosowanie splatanych płyt staje się coraz bardziej obszerne .
Dzięki płytkom spawalniczym o różnych specyfikacjach, powłokach powierzchniowych lub właściwości razem można poprawić wytrzymałość, zużycie energii można zmniejszyć, a waga można zmniejszyć . W spawaniu spawanych płyt, spawanie laserowe płyt o różnej grubości jest zwykle stosowane . Problemem jest to, że wykonanie prądu. Montaż . W przypadku płyt o nierównej grubości, spawanie z podwójnym wiązką może dostosować się do różnic w szczelinach płytek, połączeniach tyłka, grubości względnych i materiałach, i może spawać płytki o dużej tolerancji krawędzi i szczeliny, w ten sposób poprawiając prędkość spawania i jakość spawania .}
Główne parametry procesu spawania płytek o nierównej grubości można podzielić na parametry spawania i parametry płytki, jak pokazano na rysunku . Parametry spawania wiązki wiązki w spawaniu {2 {2 {2 {2 { Rozmiar materiału, wydajność, przycinanie krawędzi i szczelina płytowa . Moc dwóch wiązek laserowych można regulować osobno zgodnie z różnymi celami spawalniczymi .
Zwykle, gdy skupienie jest na powierzchni cienkiej płyty, proces spawania jest stabilny i wydajny . kąt głowicy spawalniczej jest zwykle wybierany na około 6 stopni ., jeśli grubość dwóch płyt jest duża, może być używana dodatni kąt głowicy spawalniczej, może być używany, th this jest przechylony w kierunku cienkiej płyty. Można użyć ujemnego kąta głowicy spawalniczej . Odchylenie spawania jest zdefiniowane jako odległość między ogniskiem lasera a krawędzią grubej płyty . poprzez regulację odchylenia spawania, wklęsłość spawania można zmniejszyć, aby uzyskać dobry przekrój spawania .}
Gdy płyty spawalnicze o dużych szczelinach, efektywną średnicę ogrzewania wiązki można zwiększyć, obracając podwójny kąt wiązki, aby osiągnąć dobre możliwości wypełnienia szczeliny . szerokość górnej części spoiny jest określona przez efektywną średnicę wiązki dwóch wiązek laserowych, czyli, to, przez kąt obrotu wiązki Szersza górna szerokość spoiny . Dwie wiązki laserowe odgrywają różne role w procesie spawania, jedna wiązka jest używana głównie do penetrowania złącza, a druga wiązka jest używana do stopienia grubej płyty do wypełnienia szczeliny ., jak pokazano na poniższym rysunku, pod pozytywnym obrotem wiązki (przednia belka działa głównie na gęstej płycie, a tylna wiązka) na zapisie przedniej częściowej), przedniej wiązki), przedniej wiązki. Gruba płyta, ogrzewa stopiony materiał, a kolejne wiązki laserowe wytwarzają penetrację . Pierwsza wiązka laserowa z przodu może jedynie częściowo stopić gęstą płytkę, ale znacznie przyczynia się do procesu spawania, ponieważ nie tylko topi bok grubej płyty, aby lepiej wypełnić lukę, ale także wstępnie łączy materiał stawowy, co ułatwia, aby przenikać staw, aby wnikać staw, zwiększając helf, a potem wzrastał. Prędkość . W spawaniu z podwójnym wiązką z ujemnym kątem obrotu (przednia belka działa na spoinie, a tylna belka działa na grubej płycie), dwie wiązki laserowe działają na przeciwny sposób . Przednia belka przenika ze złącza, a tylna wiązka topi grubą płytkę i napełnia Gap .}}
W tym czasie laser przedniej wiązki musi przenikać zimną płytkę, a prędkość spawania jest niższa niż dodatnia kąt obrotu wiązki . w tym samym czasie, ze względu na efekt wstępnego podgrzewania lasera wiązki przedniej, powinna być odpowiednio zmniejszona - 2} stopnie materiały płytowe o tej samej mocy .} Dla porównania, dodatni kąt obrotu wiązki może odpowiednio zwiększyć prędkość spawania, podczas gdy ujemny kąt obrotu wiązki może osiągnąć lepszy efekt wypełniania szczeliny . Poniższy rysunek pokazuje wpływ różnych kątów obrotu wiązki na przekrój spoiny .
3.4 Dwutwo spawanie laserowe grubych płyt
Wraz z ulepszeniem poziomu mocy lasera i jakości wiązki gęste spawanie laserowe płyty stało się rzeczywistością . jednak ze względu na wysoki koszt laserów o dużej mocy i ogólna potrzeba napełniania metalu w gęstej spawaniu płyt, podlega pewnym ograniczeniom w rzeczywistej produkcji . użycie podwójnego spawania laserowego Laseru nie tylko poprawia siłę LASER, ale także zwiększa efektywną średnicę podgrzewania. Belka, zwiększa wydajność topnienia drutu wypełniającego, stabilizuje dziurkę od klucza laserowego, poprawia stabilność spawania, a tym samym poprawia jakość spawania .
