Poyerekeza ndi luso lazowotcherera lakale,laser kuwotchereraali ndi ubwino wosayerekezeka mu kuwotcherera kulondola, mphamvu, kudalirika, makina ndi zina. M'zaka zaposachedwa, yakula mofulumira m'magalimoto, mphamvu, zamagetsi ndi zina, ndipo imatengedwa kuti ndi imodzi mwa njira zamakono zopangira zopangira m'zaka za 21st.
1. Chidule cha mitengo iwirilaser kuwotcherera
Pawiri-mtengolaser kuwotchererandi kugwiritsa ntchito njira kuwala kulekanitsa laser yemweyo mu matabwa awiri osiyana kuwala kuwotcherera, kapena kugwiritsa ntchito mitundu iwiri yosiyanasiyana ya lasers kuphatikiza, monga CO2 laser, Nd: YAG laser ndi mkulu-mphamvu semiconductor laser. Zonse zikhoza kuphatikizidwa. Iwo akufuna makamaka kuthetsa kusinthasintha kwa kuwotcherera laser kulondola msonkhano, kusintha bata la ndondomeko kuwotcherera, ndi kusintha khalidwe la weld. Pawiri-mtengolaser kuwotchereraakhoza conveniently ndi flexibly kusintha kuwotcherera kumunda kutentha ndi kusintha mtengo chiŵerengero mphamvu, mtengo katayanitsidwe, ndipo ngakhale mphamvu kugawa chitsanzo cha matabwa awiri laser, kusintha kukhalapo chitsanzo cha keyhole ndi otaya chitsanzo cha madzi zitsulo mu dziwe losungunuka. Amapereka chisankho chochuluka cha njira zowotcherera. Sikuti ali ndi ubwino waukululaser kuwotchererakulowa, kuthamanga komanso kulondola kwambiri, komanso kuli koyenera kwa zida ndi mfundo zomwe zimakhala zovuta kuwotcherera ndi wamba.laser kuwotcherera.
Kwa mitengo iwirilaser kuwotcherera, choyamba tikambirana njira zogwiritsira ntchito laser-laser. Mabuku athunthu akuwonetsa kuti pali njira ziwiri zazikulu zopezera kuwotcherera kwamitengo iwiri: kuyang'ana kufalitsa ndi kuwunikira. Mwachindunji, imodzi imatheka posintha ngodya ndi masitayilo a ma lasers awiri kudzera pagalasi loyang'ana ndi magalasi olumikizana. Zina zimatheka pogwiritsa ntchito gwero la laser ndiyeno kuyang'ana kudzera pa magalasi owunikira, magalasi oyenda ndi magalasi owoneka ngati mphero kuti akwaniritse mizati iwiri. Kwa njira yoyamba, pali mitundu itatu yokha. Fomu yoyamba ndikuphatikiza ma lasers awiri kudzera mu ulusi wowoneka bwino ndikuwagawa m'mitengo iwiri yosiyana pansi pa galasi lolumikizana ndi galasi loyang'ana. Chachiwiri ndi chakuti ma laser awiri amatulutsa matabwa a laser kudzera pamitu yawo yowotcherera, ndipo mtengo wapawiri umapangidwa ndikusintha malo amitu yowotcherera. Njira yachitatu ndi yakuti mtengo wa laser umayamba kugawanika kupyolera mu magalasi awiri 1 ndi 2, kenako ndikuyang'ana magalasi awiri owunikira 3 ndi 4 motsatira. Malo ndi mtunda pakati pa madontho awiriwa akhoza kusinthidwa mwa kusintha ma angles a magalasi awiri omwe akuwunikira 3 ndi 4. Njira yachiwiri ndiyo kugwiritsa ntchito laser yolimba-boma kuti igawanitse kuwala kuti ikwaniritse zitsulo ziwiri, ndikusintha ngodya ndi mtunda pakati pa galasi loyang'ana ndi galasi loyang'ana. Zithunzi ziwiri zomaliza pamzere woyamba pansipa zikuwonetsa mawonekedwe a spectroscopic a laser CO2. Galasi lathyathyathya limasinthidwa ndi galasi looneka ngati mphero ndikuyikidwa kutsogolo kwa galasi loyang'ana kuti ligawanitse kuwalako kuti akwaniritse kuwala kwapawiri kofanana.
Pambuyo pomvetsetsa kukhazikitsidwa kwa matabwa awiri, tiyeni tifotokoze mwachidule mfundo ndi njira zowotcherera. Pamwamba pawirilaser kuwotchererandondomeko, pali makonzedwe atatu wamba mtengo, kutanthauza siriyo dongosolo, kufanana dongosolo ndi haibridi dongosolo. nsalu, ndiko kuti, pali mtunda wowotcherera mbali zonse ndi kuwotcherera ofukula mbali. Monga momwe zasonyezedwera mumzere wotsiriza wa chithunzicho, malinga ndi maonekedwe osiyanasiyana a mabowo ang'onoang'ono ndi maiwe osungunuka omwe amawoneka pansi pa malo osiyana siyana panthawi yowotcherera, akhoza kugawidwa m'magulu amodzi. Pali zigawo zitatu: dziwe, dziwe losungunuka wamba ndi dziwe losungunuka lolekanitsidwa. Makhalidwe a dziwe losungunuka limodzi ndi dziwe losungunuka lopatukana ndi ofanana ndi a singlelaser kuwotcherera, monga momwe zikusonyezedwera m’chifaniziro choyerekezera manambala. Pali zosiyana ndondomeko zotsatira za mitundu yosiyanasiyana.
Mtundu Woyamba: Pansi pa malo enaake otalikirana, mabowo awiri amtengo wamtengowo amapanga bowo lalikulu la makiyi padziwe losungunuka lomwelo; kwa mtundu 1, akunenedwa kuti mtengo umodzi wa kuwala umagwiritsidwa ntchito popanga dzenje laling'ono, ndipo kuwala kwina kumagwiritsidwa ntchito popangira kutentha kwa kutentha, komwe kungathe Bwino kupititsa patsogolo mapangidwe a zitsulo za carbon ndi alloy steel.
Mtundu Wachiwiri: Wonjezerani malo otalikirana mu dziwe losungunuka lomwelo, alekanitse mizati iwiriyo kukhala mabowo awiri odziyimira pawokha, ndikusintha mayendedwe a dziwe losungunuka; kwa mtundu wa 2, ntchito yake ndi yofanana ndi kuwotcherera kwa ma elekitironi awiri, Imachepetsa kuwotcherera siponji ndi ma weld osakhazikika pautali woyenera.
Type 3: Komanso kuonjezera malo katayanitsidwe ndi kusintha chiŵerengero cha mphamvu ya matabwa awiri, kotero kuti umodzi wa matabwa awiri ntchito ngati gwero kutentha kuchita chisanadze kuwotcherera kapena pambuyo kuwotcherera processing pa ndondomeko kuwotcherera, ndi mtengo wina. amagwiritsidwa ntchito popanga mabowo ang'onoang'ono. Kwa mtundu wa 3, kafukufukuyu adapeza kuti matabwa awiriwa amapanga bowo lachinsinsi, kabowo kakang'ono sikophweka kugwa, ndipo kuwotcherera sikophweka kutulutsa pores.
2. Chikoka cha kuwotcherera ndondomeko pa kuwotcherera khalidwe
Zotsatira za serial beam-energy ratio pakupanga seam yowotcherera
Mphamvu ya laser ikakhala 2kW, liwiro la kuwotcherera ndi 45 mm/s, kuchuluka kwa defocus ndi 0mm, ndipo kusiyana kwamitengo ndi 3 mm, mawonekedwe a weld pamwamba posintha RS (RS = 0.50, 0.67, 1.50, 2.00) ndi monga kuwonetsedwa pachithunzichi. Pamene RS = 0.50 ndi 2.00, weld ndi dentied mokulirapo, ndipo pamakhala sipatter zambiri m'mphepete mwa weld, popanda kupanga wokhazikika masikelo a nsomba. Izi ndichifukwa choti chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo ndi chochepa kwambiri kapena chachikulu kwambiri, mphamvu ya laser imakhala yokhazikika kwambiri, zomwe zimapangitsa kuti laser pinhole igwedezeke kwambiri panthawi yowotcherera, ndipo kuthamanga kwa nthunzi kumayambitsa kutulutsa ndi kuphulika kwa chitsulocho. dziwe lachitsulo m'thamanda losungunuka; Kutentha kochuluka kumapangitsa kulowa kwa dziwe losungunuka lomwe lili kumbali ya aluminiyamu alloy kukhala lalikulu kwambiri, zomwe zimayambitsa kukhumudwa chifukwa cha mphamvu yokoka. Pamene RS = 0,67 ndi 1.50, chitsanzo sikelo nsomba pa kuwotcherera pamwamba ndi yunifolomu, mawonekedwe kuwotcherera ndi wokongola kwambiri, ndipo palibe looneka kuwotcherera otentha ming'alu, pores ndi zina kuwotcherera zilema padziko weld. Mawonekedwe amitundu yosiyanasiyana a ma weld okhala ndi ma retiroti osiyanasiyana amphamvu amtengo wa RS akuwonetsedwa pachithunzichi. Gawo lalikulu la ma welds limakhala ngati "galasi la vinyo", zomwe zikuwonetsa kuti kuwotcherera kumachitika munjira yolowera mkati mwa laser. RS ili ndi chikoka chofunikira pakulowa kwakuya P2 kwa weld kumbali ya aluminiyamu aloyi. Pamene chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo RS = 0.5, P2 ndi 1203.2 microns. Pamene chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo ndi RS = 0.67 ndi 1.5, P2 imachepetsedwa kwambiri, yomwe ndi 403.3 microns ndi 93.6 microns motsatira. Pamene chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo ndi RS = 2, kuya kwa kuwotcherera kwa gawo la mtanda ndi 1151.6 microns.
Zotsatira za kufanana kwa beam-energy pakupanga msoko
Mphamvu ya laser ikakhala 2.8kW, liwiro la kuwotcherera ndi 33mm / s, kuchuluka kwa defocus ndi 0mm, ndipo kusiyana kwamitengo ndi 1mm, mawonekedwe owotcherera amapezedwa posintha kuchuluka kwa mphamvu ya mtengo (RS=0.25, 0.5, 0.67, 1.5) , 2, 4) Maonekedwe akuwonetsedwa pachithunzichi. Pamene RS = 2, mawonekedwe a nsomba pamtunda wa weld amakhala wosasinthasintha. Pamwamba pa kuwotcherera wopezedwa ndi ena asanu osiyana mtengo chiŵerengero mphamvu ndi bwino anapanga, ndipo palibe zilema zooneka monga pores ndi sipotera. Choncho, poyerekeza ndi siriyo wapawiri mtengolaser kuwotcherera, zitsulo zowotcherera pogwiritsa ntchito mizati iwiri yofanana zimakhala zofanana komanso zokongola. Pamene RS = 0.25, pali kukhumudwa pang'ono mu weld; pamene chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo chikuwonjezeka pang'onopang'ono (RS = 0.5, 0.67 ndi 1.5), pamwamba pa weld ndi yunifolomu ndipo palibe kuvutika maganizo komwe kumapangidwa; komabe, pamene chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo chikuwonjezeka ( RS = 1.50, 2.00), koma pali ma depressions pamwamba pa weld. Pamene mtengo wa mphamvu ya RS = 0,25, 1.5 ndi 2, mawonekedwe amtundu wa weld ndi "vinyo wooneka ngati galasi"; pamene RS = 0,50, 0.67 ndi 1, mawonekedwe amtundu wa weld ndi "woboola pakati". Pamene RS = 4, osati ming'alu ndi kwaiye pansi pa kuwotcherera, komanso pores ena kwaiye pakati ndi m'munsi mbali ya weld. Pamene RS = 2, lalikulu ndondomeko pores kuonekera mkati weld, koma palibe ming'alu kuonekera. Pamene RS = 0,5, 0,67 ndi 1.5, kulowa mkati P2 wa kuwotcherera mbali zotayidwa aloyi ndi ang'onoang'ono, ndi mtanda gawo la kuwotcherera ndi bwino anapanga ndipo palibe kuwotcherera zilema zoonekeratu anapanga. Izi zikuwonetsa kuti chiŵerengero cha mphamvu ya beam panthawi yowotcherera pawiri-beam laser kuwotcherera kumathandizanso kwambiri pakulowa ndi kuwotcherera.
Parallel mtengo - zotsatira za kusiyana kwa mtengo pakupanga msoko
Mphamvu ya laser ikakhala 2.8kW, liwiro la kuwotcherera ndi 33mm/s, kuchuluka kwa defocus ndi 0mm, ndi chiŵerengero cha mphamvu ya mtengo RS = 0.67, sinthani kusiyana kwa mtengo (d=0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm) kuti mupeze. kapangidwe ka weld surface monga momwe chithunzi chikuwonetsera. Pamene d = 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm, pamwamba pa weld ndi yosalala ndi lathyathyathya, ndi mawonekedwe okongola; mtundu wa nsomba za weld ndi wokhazikika komanso wokongola, ndipo palibe pores, ming'alu ndi zolakwika zina. Chifukwa chake, pansi pamikhalidwe inayi yotalikirana, mawonekedwe a weld amapangidwa bwino. Kuphatikiza apo, d = 2 mm, ma welds awiri osiyana amapangidwa, zomwe zikuwonetsa kuti matabwa awiri ofananira a laser sagwiranso ntchito padziwe losungunuka, ndipo sangathe kupanga kuwotcherera kwamitundu iwiri ya laser hybrid. Pamene kutalika kwa mtengo ndi 0.5mm, weld ndi "woboola pakati", kuya kwa P2 ya weld kumbali ya aluminiyamu ndi 712.9 microns, ndipo palibe ming'alu, pores ndi zolakwika zina mkati mwa weld. Pamene kusiyana kwa mtengo kukukulirakulira, kuya kwa P2 kwa weld kumbali ya aluminium alloy kumachepa kwambiri. Pamene kutalika kwa mtengo ndi 1 mm, kuya kwake kwa weld kumbali ya aluminiyamu ndi ma microns 94.2 okha. Pamene kusiyana kwa mtengo kukuchulukirachulukira, weld sipanga kulowa bwino mbali ya aluminiyamu alloy. Chifukwa chake, pamene kutalika kwa mtengowo ndi 0.5mm, kuphatikizika kwamitengo iwiri ndikwabwino kwambiri. Pamene kusiyana kwa mtengo kumawonjezeka, kutentha kwa kuwotcherera kumachepa kwambiri, ndipo mphamvu ya laser recombination iwiri imayamba pang'onopang'ono.
Kusiyana kwa weld morphology kumayambitsidwa ndi kutuluka kosiyana ndi kukhazikika kozizira kwa dziwe losungunuka panthawi yowotcherera. Njira yofanizira manambala sikungopangitsa kusanthula kwa nkhawa kwa dziwe losungunuka kukhala lomveka bwino, komanso kuchepetsa mtengo woyesera. Chithunzi chili m'munsichi chikuwonetsa kusintha kwa dziwe losungunuka la m'mbali lomwe lili ndi mtengo umodzi, makonzedwe osiyanasiyana komanso katayanidwe ka malo. Mfundo zazikuluzikulu ndi izi: (1) Panthawi ya mtengo umodzilaser kuwotchererandondomeko, kuya kwa dzenje losungunuka la dziwe ndilozama kwambiri, pali chodabwitsa cha kugwa kwa dzenje, khoma la dzenje ndi losakhazikika, ndi kugawa kumunda pafupi ndi khoma la dzenje kumakhala kosagwirizana; pafupi ndi kumbuyo kwa dziwe losungunula Kubwereranso kumakhala kolimba, ndipo pali kutuluka kwa mmwamba pansi pa dziwe losungunuka; kugawa kwamunda wa dziwe losungunuka kumakhala kofanana komanso kocheperako, ndipo m'lifupi mwa dziwe losungunuka ndi losafanana motsatira kuya kwakuya. Pali kusokonezeka komwe kumachitika chifukwa cha kupsinjika kwa khoma mu dziwe losungunuka pakati pa mabowo ang'onoang'ono amitundu iwiri.laser kuwotcherera, ndipo nthawi zonse imakhalapo motsatira njira yakuya ya mabowo ang'onoang'ono. Pamene mtunda wapakati pa matabwa awiriwo ukupitirira kuwonjezeka, mphamvu za mphamvu za mtengowo zimasintha pang'onopang'ono kuchokera pachimake chimodzi kupita kumtunda wapawiri. Pali mtengo wocheperako pakati pa nsonga ziwiri, ndipo mphamvu yamagetsi imachepa pang'onopang'ono. (2) Kwa mitengo iwirilaser kuwotcherera, pamene malo otalikirana ndi 0-0.5mm, kuya kwa dziwe losungunuka timabowo ting'onoting'ono timachepa pang'ono, ndipo kayendedwe ka dziwe losungunuka limakhala lofanana ndi la mtengo umodzi.laser kuwotcherera; pamene malo otalikirana ali pamwamba pa 1mm, mabowo ang'onoang'ono amalekanitsidwa kwathunthu, ndipo panthawi yowotcherera Pali pafupifupi palibe kuyanjana pakati pa ma lasers awiri, omwe ali ofanana ndi mawotchi awiri otsatizana / awiri ofanana omwe ali ndi mphamvu ya 1750W. Pafupifupi palibe kutentha koyambilira, ndipo kusungunuka kwa dziwe kumafanana ndi kuwotcherera kwa laser single-beam. (3) Pamene malo otalikirana ndi 0.5-1mm, pamwamba pa khoma la mabowo ang'onoang'ono ndi osalala m'makonzedwe awiriwo, kuya kwa mabowo ang'onoang'ono kumachepa pang'onopang'ono, ndipo pansi pang'onopang'ono amalekanitsa. Kusokonezeka pakati pa mabowo ang'onoang'ono ndi kutuluka kwa dziwe losungunuka pamwamba pake kuli pa 0.8mm. Amphamvu kwambiri. Pakuwotcherera kwa siriyo, kutalika kwa dziwe losungunuka kumawonjezeka pang'onopang'ono, m'lifupi ndi lalikulu kwambiri pamene kusiyana kwa malo ndi 0.8mm, ndipo kutentha kwa preheating kumakhala koonekeratu pamene kusiyana kwa malo ndi 0.8mm. Zotsatira za mphamvu ya Marangoni zimachepa pang'onopang'ono, ndipo madzi achitsulo ochulukirapo amayenda mbali zonse za dziwe losungunuka. Pangani kugawa m'lifupi kusungunuka kukhala kofanana. Pakuwotcherera kofanana, m'lifupi mwake dziwe losungunuka limakula pang'onopang'ono, ndipo kutalika kwake kumakhala kokwanira 0.8mm, koma palibe zotsatira zoyambira; kubwerezanso pafupi ndi pamwamba chifukwa cha mphamvu ya Marangoni kumakhalapo nthawi zonse, ndipo kutsika kwapansi pansi pa dzenje laling'ono kumatha pang'onopang'ono; gawo loyendetsa gawolo silili bwino monga Lili lamphamvu mndandanda, kusokonezeka sikumakhudza kwambiri kuyenda kumbali zonse za dziwe losungunuka, ndipo m'lifupi mwake mumagawidwa mosagwirizana.
Nthawi yotumiza: Oct-12-2023
