Siūlomas dvigubo pluošto suvirinimo metodas, kuris daugiausia naudojamas siekiant pagerinti lazerinio suvirinimo pritaikomumą iki surinkimo tikslumo, padidinti suvirinimo proceso stabilumą ir pagerinti suvirinimo kokybės . kokybę.
Dvigubos pluošto suvirinimo metodas yra siūlomas daugiausia siekiant pagerinti lazerinio suvirinimo pritaikomumą iki surinkimo tikslumo, padidinti suvirinimo proceso stabilumą ir pagerinti suvirinimo kokybės . kokybę. Suvirinimo spinduliai, bet taip pat naudokite du skirtingus lazerių tipus kombinuotam suvirinimui . CO2 lazeriai, ND: YAG lazeriai, didelės galios puslaidininkių lazeriai ir kt. . gali būti derinami su dviem ., keičiant pluoštų energiją, atstumą tarp jų ir net su energijos pasiskirstymu ir net su energijos pasiskirstymu ir net su energijos pasiskirstymu ir netgi energijos pasiskirstymu ir netgi energijos pasiskirstymu ir netgi energijos pasiskirstymą. Suvirinimo temperatūros lauką galima patogiai ir lanksčiai pakoreguoti, taip pakeičiant skylių egzistavimą ir skysto metalo srautą išlydytame baseine, užtikrinant platesnį suvirinimo technologijos pasirinkimą, kuris yra neprilygstamas vieno spindulio lazerio suvirinimo .. Įprastas lazerio suvirinimas .
1. Dviejų pluoštų lazerio suvirinimo principas
Dvigubos pluošto suvirinimas reiškia dviejų lazerio pluoštų naudojimą vienu metu suvirinimo proceso metu . pluošto išdėstymu, pluošto tarpais, kampas, suformuotas dviem sijomis Dvigubos sijos . Kaip parodyta paveikslėlyje, vienas iš jų yra išdėstyti nuosekliai suvirinimo kryptimi . Šis išdėstymas gali sumažinti išlydyto baseino aušinimo greitį, sumažinti suvirinimo tendenciją ir suvirinimo tendenciją, o porų generavimas. yra pritaikytas, kad būtų pritaikyta abi tarpas .
Dviejų spindulių lazerio suvirinimo sistemai, išdėstytai nuosekliai, yra trys skirtingi suvirinimo mechanizmai, atsižvelgiant į tarpus tarp dviejų sijų .
1)Pirmajame suvirinimo mechanizme tarpo tarp dviejų sijų yra didelis, viena sija turi didesnį energijos tankį ir yra sutelktas į ruošinio paviršių, suvirinimo metu gaunant mažas skylutes; Kitas pluoštas turi mažesnį energijos tankį ir yra naudojamas tik kaip šilumos šaltinis prieš suvirinimui ar po suvirinimo šilumos apdorojimui . Šis suvirinimo mechanizmas leidžia valdyti suvirinimo baseino aušinimo greitį tam tikrame diapazone.
2)Antrame suvirinimo mechanizme atstumas tarp dviejų lazerinių židinių yra palyginti mažas ..
3) Trečiame suvirinimo mechanizme atstumas tarp dviejų lazerio sijų yra labai mažas, o dvi lazerio sijos sukuria tą pačią rakto skylę suvirinimo baseine ., palyginti su vienos pluošto lazerio suvirinimu nepertraukiamas, vienodas ir gražias suvirinimas .
Suvirinimo proceso metu abi lazerio sijos taip pat gali būti nustatytos tam tikru kampu, o jo suvirinimo mechanizmas yra panašus į lygiagrečią dvigubos pluošto suvirinimo mechanizmą .. Testo rezultatai rodo, kad sujungus dvi didelės galios OO lazerio sijas {{{{{7-osios pusės {{{{{{7-ą) {{{{7-ąjį plytelę. ir stabilesnis, kuris gali efektyviai pagerinti suvirinimo kokybę . praktiniuose pritaikymuose, skirtingi dviejų lazerio pluoštų deriniai gali būti pakoreguoti pagal skirtingas suvirinimo sąlygas, kad būtų pasiektos skirtingos suvirinimo proceso .
2. Dvigubo spindulio lazerio suvirinimo metodas
Dvigubos pluošto išvestį galima pasiekti derinant dvi skirtingas lazerio sijas arba naudojant optinio pluošto padalijimo sistemą, kad lazerio pluoštas būtų padalytas į dvi sijas, skirtas suvirinimui ., kad būtų galima suskaidyti lazerio pluoštą į dvi skirtingų galių sijas. Focus objektyvas kaip pluošto skirstytuvas .
Be to, atšvaitas gali būti naudojamas kaip pluošto skirstytuvas, o paskutinis optinio kelio atšvaitas naudojamas kaip pluošto skirstytuvas . Šis atšvaitas taip pat vadinamas kraigo atšvaitu .. Linija, kaip parodyta paveikslėlyje ., ant sijos skirstytuvo yra paralelinė sija, atspindėta dviem plokštumomis skirtingais kampais į dvi sijas, švitinamas pagal skirtingas fokusavimo objektyvo pozicijas, ir sutelkta, kad dviem sijomis būtų galima gauti tam tikrą atstumą, esant tam tikru atstumu. židinio nuotolis ir išdėstymas gali būti gaunami .
Kai dvigubai pluoštui suformuoti naudojami du skirtingi lazerio pluoštai, yra daugybė derinių . Aukštos kokybės CO2 lazeris su Gauso energijos pasiskirstymu gali būti naudojamas pagrindiniam suvirinimo darbui. Kita vertus, būti koreguojami savarankiškai . skirtingoms sąnarių formoms, reguliuojamą temperatūros lauką galima gauti sureguliuojant lazerio ir puslaidininkio lazerio persidengiančią padėtį, kuri yra labai tinkama suvirinimo proceso valdymui .. Lazeriai, skirti suvirinti ir sutelkti sijas
3. Dviejų pluoštų lazerio suvirinimo principas
3.1 Dvigubos pluošto cinkuoto lakšto suvirinimas lazeriu
Galvanized steel sheet is the most commonly used material in the automotive industry. The melting point of steel is around 1500℃, while the boiling point of zinc is only 906℃. Therefore, when the welding method is adopted, a large amount of zinc vapor is usually generated, resulting in an unstable welding process and the formation of pores in the weld. For lap joints, the volatilization of the galvanized layer occurs not only on the upper and lower surfaces, but also at the joint interface. During the welding process, zinc vapor quickly sprays out of the molten pool surface in some areas, while zinc vapor is difficult to escape from the molten pool surface in some areas, resulting in extremely unstable welding quality.
Dvigubos pluošto suvirinimas lazeriu gali išspręsti suvirinimo kokybės problemą, kurią sukelia cinko garai . Vienas metodas yra valdyti išlydyto baseino buvimo laiką ir vėsinimo greitį, pagrįstai suderinant dviejų lazerinių sijų energiją, palankią cinko garų pabėgimui; Kitas būdas yra leisti cinko garams pabėgti iš anksto gręžiant ar griaunant ., kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, suvirinimui naudojamas CO2 lazeris, o YAG lazeris-CO2 lazerio priekyje. išlaikant išlydytą baseiną ir sudarant defektus .
3.2 Aliuminio lydinio suvirinimas lazeriu
Dėl unikalių aliuminio lydinių medžiagų savybių lazeriu suvirinimas turi šiuos sunkumus: aliuminio lydinio lazerio absorbcijos greitis yra mažas, o pradinis CO2 lazerio pluošto paviršiaus atspindėjimas viršija 90%; Aliuminio lydinio lazerinio suvirinimas yra linkęs į poras ir įtrūkimus suvirinimo metu; ir kai suvirinant {., kai naudojamas vienos spindulio lazerio suvirinimas, rakto skylę sunku susidaryti, o stabilumas ., kai naudojamas rakto skylę Porų ir suvirinimo įtrūkimų generavimas ., nes suvirinimo procesas yra stabilesnis, o purslų kiekis sumažėja, suvirinimo paviršiaus formavimasis, gautas dvigubo pluošto suvirinimo suvirinimu, taip pat yra žymiai geresnis nei vieno pluošto . figūra. Dviejų pluoštų lazerio pluoštas .
Studies have shown that when welding 2mm thick 5000 series aluminum alloy, when the spacing between the two beams is 0.6~1.0mm, the welding process is relatively stable, and the keyhole opening formed is larger, which is conducive to the evaporation and escape of magnesium during welding. If the spacing between the two beams is too Mažas, suvirinimo procesas yra panašus į vienos spindulio suvirinimą ir nėra lengva būti stabiliai; Jei tarpai yra per dideli, tai paveiks suvirinimo skverbimąsi, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje ., be to, dviejų sijų energijos santykis taip pat daro didelę įtaką suvirinimo kokybei {{12}, kai du sijos yra suvirintos, nei yra suvirintos, o tarps tarpai yra 0,9 mm, jis yra naudingas, kad du sijos būtų suvirintos, o du tarpai yra 0,9 mm, jis yra naudingas. 1: 1, kuris padeda pagerinti suvirinimo kokybę ir padidinti lydymosi plotą. Net didesniu suvirinimo greičiu galima gauti sklandų ir gražų suvirinimą.
3.3 Nevienodų storio plokščių suvirinimas dvigubos pluošto
Pramoninėje gamyboje dažnai būtina suvirinti dvi ar daugiau skirtingo storio ir formų metalinių plokštelių, kad būtų sujungta plokštelė ., ypač automobilių gamyboje, sujungtų plokštelių pritaikymas tampa vis platesnis .}.
Suvirinant įvairias specifikacijas, paviršiaus dangas ar savybes kartu galima pagerinti stiprumą, energijos suvartojimą galima sumažinti, o svoris gali būti sumažintas . suvirinimo suvirinimo metu, suvirintų plokštelių suvirinimo, pagrindinės problemos lazeriu suvirinimas, kad būtų galima suvirinti, kad būtų galima suvirinti, kad būtų galima suvirinti, kad būtų galima suvirinti, o iš esmės reikia iš anksto nustatyti, o iš esmės yra didelės vertės, o didelės vertės yra aukštos, o didelės vertės yra aukštos, o didelės vertės yra aukštos, o didelės vertės tikslumai yra dideli, o didelės vertės yra didelės. MONTAVIMAS . Jei nėra nevienodo storio plokštelių, dviejų sijų suvirinimas gali prisitaikyti prie plokštelių tarpų, užpakalinių jungčių, santykinio storio ir medžiagų skirtumų ir gali suvirinti plokšteles su dideliais kraštais ir tarpo nuokrypiais, taip pagerinant suvirinimo greitį ir suvirinimo kokybę .}}}}.}
Pagrindinius nevienodo storio plokštelių suvirinimo dvigubo pluošto parametrus galima suskirstyti į suvirinimo parametrus ir plokštelės parametrus, kaip parodyta paveikslėlyje . suvirinimo parametrai apima dviejų lazerio spindulių galią, suvirinimo greitį, židinio padėtį, suvirinimo galvutės kampą, 2 plokšteles {2 plokštės {{2 plokštės {{{{2 plokštės {{2 plokštės {{{{{2 plokštės. Parametrai apima medžiagos dydį, našumą, kraštų apipjaustymą ir plokštelės tarpą .. Dviejų lazerio sijų galią galima reguliuoti atskirai pagal skirtingus suvirinimo tikslus .
Paprastai, kai dėmesys skiriamas plonos plokštės paviršiui, suvirinimo procesas yra stabilus ir efektyvus ., suvirinimo galvutės kampas paprastai pasirenkamas maždaug 6 laipsnių ., jei dviejų plokštelių storys yra didelė, kaip rodoma, teigiama suvirinimo galvos kampas, tai yra, tai yra, lazeris yra plonos plokštelės, kaip parodyta paveiksle {3 {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3}, kai yra, kai lazeris yra plonos plonos plokštelės, kai rodoma paveiksle {3} {3}, kai lazeris yra plonos plonas. Neigiamas suvirinimo galvos kampas gali būti naudojamas . Suvirinimo nuokrypis yra apibrėžiamas kaip atstumas tarp lazerio fokusavimo ir storos plokštės . krašto, sureguliuojant suvirinimo nuokrypį, suvirinimo įgudimą galima sumažinti, norint gauti gerą suvirinimo skerspjūvį ....
When welding plates with large gaps, the effective beam heating diameter can be increased by rotating the dual beam angle to achieve good gap filling capabilities. The width of the top of the weld is determined by the effective beam diameter of the two laser beams, that is, by the beam rotation angle. The larger the rotation angle, the wider the dual beam heating diapazonas ir platesnis viršutinis suvirinimo . plotis. Dvi lazerio sijos vaidina skirtingus vaidmenis suvirinimo procese, viena pluoštas daugiausia naudojamas sąnario prasiskverbimui, o kita pluoštas daugiausia naudojamas storos plokštelės medžiagai, kad būtų užpildytos spragos ., kaip parodyta paveikslėlyje, esant apačioje, esant storo plokščiui (.}, kaip parodyta žemiau, esant teigiamai plokščio sukimosi metalui ir užpakalinio pluošto, o užpakalinio pluošto ., kaip parodyta paveikslėlyje, esant teigiamam pluošto sukimosi kampui, o užpakalinės plovimo srityje ir užpakalinėje srityje. the weld), the front beam hits the thick plate, heats the molten material, and the subsequent laser beams produce penetration. The first laser beam at the front can only partially melt the thick plate, but it contributes greatly to the welding process because it not only melts the side of the thick plate to better fill the gap, but also pre-connects the joint material, making it easier for the subsequent beam to prasiskverbkite į jungtį, taip padidindami suvirinimo greitį . dvigubos pluošto suvirinimo, kai neigiamas sukimosi kampas (priekinė pluoštas veikia ant suvirinimo, o galinė pluoštas veikia storoje plokštelėje), abi lazerio pluoštai veikia priešingai . priekinis pluoštas, o priekinis pluoštas {9 . priekinis pluoštas skverbiasi į jungtį, o užpakalinė juosta ištirpsta ir užpildo storio plokštę ir užpildo kt.. priekinis pluoštas.
Šiuo metu priekinio pluošto lazeriui reikia prasiskverbti į šaltą plokštelę, o suvirinimo greitis yra mažesnis nei teigiamo spindulio sukimosi kampo . tuo pačiu metu, dėl to, kad priekinis pluošto lazeris išankstiniu būdu . šiuo metu, galios lazeriu, kuris bus ištirpęs, turėtų būti didesnės storos plokštės medžiagos. Sumažintas ., palyginti, teigiamo pluošto sukimosi kampas gali tinkamai padidinti suvirinimo greitį, o neigiamas pluošto sukimosi kampas gali pasiekti geresnį tarpo užpildymo efektą . žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas skirtingų sijos sukimosi kampų poveikis ant suvirinimo skerspjūvio .
3.4 Dvigubos pluošto lazeriu suvirinimas storomis plokštelėmis
Pagerinus lazerio galios lygį ir pluošto kokybę, storas plokštelių lazerio suvirinimas tapo realybe ., tačiau dėl didelių didelės galios lazerių kainų ir bendrojo metalo užpildymo poreikio storos plokštės suvirinimo technologijoje yra tik tam tikros ribos. Sija, pagerina užpildo vielos lydymosi talpą, stabilizuoja lazerio rakto skylę, pagerina suvirinimo stabilumą ir taip pagerina suvirinimo kokybę .
