Raha oharina amin'ny teknolojia welding nentim-paharazana,welding tamin'ny lasermanana tombony tsy manam-paharoa amin'ny welding marina, fahombiazana, azo itokisana, automatique sy ny lafiny hafa. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, dia nivoatra haingana teo amin'ny sehatry ny fiara, angovo, elektronika ary sehatra hafa izy io, ary heverina ho iray amin'ireo teknolojia famokarana mampanantena indrindra amin'ny taonjato faha-21.
1. Overview ny double-beamwelding tamin'ny laser
Double-beamwelding tamin'ny laserdia ny mampiasa fomba optika hanasarahana ny laser mitovy ho taratra roa misaraka amin'ny hazavana ho an'ny welding, na ny fampiasana karazana laser roa samy hafa mba hanambatra, toy ny CO2 laser, Nd: YAG laser sy high-power semiconductor laser. Azo atambatra daholo. Naroso indrindra ny hamaha ny adaptability ny tamin'ny laser welding amin'ny fivoriambe marina, hanatsarana ny fahamarinan-toerana ny welding dingana, ary hanatsarana ny kalitaon'ny weld. Double-beamwelding tamin'ny laserdia afaka mora sy mora ny manitsy ny welding mari-pana saha amin'ny alalan'ny fanovana ny taratra angovo tahan'ny, andry elanelana, ary na dia ny angovo fizarana lamina ny roa tamin'ny laser taratra, manova ny fisian'ny lamin'ny keyhole sy ny fikorianan'ny ny ranon-javatra metaly ao amin'ny dobo filomanosana. Manome safidy malalaka kokoa ny dingana welding. Tsy vitan'ny hoe manana tombony lehibewelding tamin'ny laserfidirana, hafainganam-pandeha haingana sy mazava tsara, fa mety ihany koa ho an'ny fitaovana sy ny tonon-taolana izay sarotra ny weld amin'ny mahazatrawelding tamin'ny laser.
Ho an'ny double-beamwelding tamin'ny laser, dia miresaka momba ny fomba fampiharana tamin'ny laser double-beam aloha isika. Ny literatiora feno dia mampiseho fa misy fomba roa lehibe ahafahana manao lasantsy roa-beam: ny fifantohana amin'ny fifindrana sy ny fifantohana amin'ny fisaintsainana. Amin'ny ankapobeny, ny iray dia tratra amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny zoro sy ny elanelan'ny laser roa amin'ny alàlan'ny fitaratra mifantoka sy ny fitaratra collimating. Ny iray hafa dia tratra amin'ny alàlan'ny fampiasana loharano laser ary avy eo mifantoka amin'ny alàlan'ny fitaratra fitaratra, fitaratra transmissive ary fitaratra miendrika wedge mba hahazoana taratra roa. Ho an'ny fomba voalohany dia misy endrika telo indrindra. Ny endrika voalohany dia ny manambatra laser roa amin'ny alàlan'ny fibre optique ary mizara azy ireo ho taratra roa samy hafa eo ambanin'ny fitaratra collimating sy fitaratra mifantoka. Ny faharoa dia ny laser roa mamoaka taratra laser amin'ny alàlan'ny lohany welding tsirairay avy, ary ny andry roa dia miforona amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny toerana misy ny lohan'ny welding. Ny fomba fahatelo dia ny taratra tamin'ny laser dia nizara voalohany tamin'ny fitaratra roa 1 sy 2, ary avy eo dia mifantoka amin'ny fitaratra mifantoka roa 3 sy 4 tsirairay avy. Ny toerana sy ny elanelana misy eo amin'ny toerana roa ifantohan'ny dia azo ahitsy amin'ny alalan'ny fanitsiana ny zoro ny roa fifantohana fitaratra 3 sy 4. Ny fomba faharoa dia ny fampiasana ny solid-state tamin'ny laser nizarazara ny hazavana mba hahazoana roa beams, ary hanitsy ny zoro sy elanelana amin'ny alalan'ny fitaratra fomba fijery sy fitaratra mifantoka. Ny sary roa farany amin'ny laharana voalohany etsy ambany dia mampiseho ny rafitra spectroscopy amin'ny laser CO2. Ny fitaratra fisaka dia nosoloina fitaratra miendrika wedge ary apetraka eo anoloan'ny fitaratra mifantoka mba hampisaraka ny hazavana mba hahazoana hazavana mifanitsy amin'ny taratra roa.
Aorian'ny fahatakarana ny fampiharana ny andry roa, andao hampahafantatra fohifohy ny fitsipika sy ny fomba fiasa. Ao amin'ny double-beamwelding tamin'ny laserNy fizotry ny dingana dia misy fandaharana telo mahazatra, dia ny fandaharana serial, ny parallèle ary ny hybrid. lamba, izany hoe, misy elanelana na ny welding tari-dalana sy ny welding mitsangana. Araka ny asehon'ny andalana farany amin'ny tarehimarika, araka ny endrika samihafa amin'ny lavaka kely sy dobo miendrika izay miseho eo ambanin'ny elanelan'ny toerana samihafa mandritra ny dingan'ny lasantsy serial, dia azo zaraina amin'ny levona tokana izy ireo. Misy fanjakana telo: dobo, dobo mahazatra ary dobo misaraka. Ny toetran'ny dobo voarendrika tokana sy dobo voarendrika misaraka dia mitovy amin'ny an'ny tokanawelding tamin'ny laser, araka ny aseho amin'ny kisary simulation numerical. Misy fiantraikany amin'ny dingana samihafa ho an'ny karazana samihafa.
Karazana 1: Eo ambanin'ny elanelan'ny toerana iray, ny lavaka fantson-drivotra roa dia mamorona lavaka fanalahidin'ny lehibe iray ao amin'ny dobo mirendrika iray ihany; ho an'ny karazana 1, voalaza fa ny taratra hazavana iray dia ampiasaina mba hamoronana lavaka kely, ary ny taratra hafa amin'ny hazavana dia ampiasaina amin'ny fitsaboana hafanana, izay afaka manatsara tsara ny toetran'ny vy avo lenta sy vy.
Karazana 2: Ampitomboy ny elanelan'ny toerana ao amin'ny dobo voarendrika iray ihany, saraho ny rairainy roa ho lavaka tsy miankina roa, ary ovay ny fomba fikorianan'ny dobo anidina; ho an'ny karazana 2, ny asany dia mitovy amin'ny welding andry elektronika roa, Mampihena ny spatter weld sy ny welds tsy ara-dalàna amin'ny halavan'ny focal mety.
Karazana 3: Ampitomboy bebe kokoa ny elanelan'ny toerana ary ovao ny tahan'ny angovo amin'ny andry roa, ka ny iray amin'ireo andry roa dia ampiasaina ho loharanon'ny hafanana mba hanatanterahana ny fanodinana mialoha na aorian'ny fanodinana mandritra ny dingan'ny welding, ary ny andry hafa. dia ampiasaina hamokarana lavaka kely. Ho an'ny karazana 3, ny fandinihana dia nahatsikaritra fa ny taratra roa dia mamorona lavaka fanalahidin'ny lakile, ny lavaka kely dia tsy mora mirodana, ary ny lasantsy dia tsy mora ny mamokatra pores.
2. Ny fiantraikan'ny dingan'ny welding amin'ny kalitaon'ny welding
Ny fiantraikan'ny taham-pahavitrihana beam-energy amin'ny fananganana seam welding
Raha ny herin'ny laser dia 2kW, ny hafainganam-pandehan'ny welding dia 45 mm / s, ny defocus habe dia 0mm, ary ny elanelan'ny taratra dia 3 mm, ny weld ambonin'ny endrika rehefa manova RS (RS = 0.50, 0.67, 1.50, 2.00) dia toy ny aseho eo amin'ny sary. Rehefa RS = 0.50 sy 2.00, ny lasantsy dia mikisaka be dia be, ary misy tsipìka bebe kokoa eo amin'ny sisin'ny lasantsy, tsy misy endrika mizana trondro mahazatra. Izany dia satria rehefa kely loatra na lehibe loatra ny tahan'ny angovo taratra, ny angovo laser dia mifantoka loatra, ka mahatonga ny pinhole tamin'ny laser hihetsiketsika bebe kokoa mandritra ny dingan'ny lasantsy, ary ny fanerena ny etona dia miteraka ny fandroahana sy ny fiparitahan'ny rano. metaly dobo ao anaty dobo anidina; Ny fidiran'ny hafanana be loatra dia mahatonga ny halalin'ny fidiran'ny dobo voarendrika eo amin'ny lafiny firaka aluminium ho lehibe loatra, ka miteraka fahaketrahana eo ambanin'ny herin'ny sinton'ny tany. Rehefa RS = 0.67 sy 1.50, ny trondro mizana modely eo amin'ny weld ambonin'ny dia mitovy, ny weld endrika dia tsara tarehy kokoa, ary tsy misy hita welding mafana triatra, pores sy welding kilema hafa eo amin'ny weld ambonin'ny. Ny endrik'ireo lasantsy miaraka amin'ny tahan'ny angovo taratra RS dia aseho amin'ny sary. Ny cross-fizarana ny welds dia amin'ny mahazatra "divay vera endrika", manondro fa ny welding dingana dia tanterahina amin'ny tamin'ny laser lalina fidirana welding fomba. RS dia manana fiantraikany lehibe eo amin'ny fidirana lalina P2 ny weld eo amin'ny lafiny aluminium firaka. Raha ny tahan'ny angovo beam RS = 0.5, P2 dia 1203.2 microns. Raha RS=0.67 sy 1.5 ny tahan'ny angovo taratra, dia mihena be ny P2, izay 403.3 microns sy 93.6 microns tsirairay avy. Raha RS = 2 ny tahan'ny angovo beam dia 1151.6 microns ny halalin'ny fidiran'ny lasantsy amin'ny fizarana hazo fijaliana.
Fiantraikan'ny taratra-angovo parallèle amin'ny fananganana seam welding
Raha ny herin'ny laser dia 2.8kW, ny hafainganam-pandehan'ny welding dia 33mm / s, ny defocus dia 0mm, ary ny elanelan'ny taratra dia 1mm, ny weld ambonin'ny dia azo amin'ny alalan'ny fanovana ny taratra angovo tahan'ny (RS = 0.25, 0.5, 0.67, 1.5). , 2, 4) Hita eo amin’ilay sary ny endriny. Rehefa RS=2, dia somary tsy ara-dalàna ny lamin'ny mizana trondro eo amin'ny lasantsy. Miforona tsara ny endrik'ilay lasantsy azo avy amin'ny taham-pamokarana angovo dimy hafa, ary tsy misy kilema hita maso toy ny pores sy spatter. Noho izany, raha ampitahaina amin'ny serial dual-beamwelding tamin'ny laser, Ny weld surface mampiasa parallèle dual-beams dia mitovy kokoa sy tsara tarehy. Rehefa RS=0.25, dia misy fahaketrahana kely amin'ny lasantsy; satria mitombo tsikelikely ny tahan'ny angovo beam (RS = 0.5, 0.67 ary 1.5), ny endrik'ilay weld dia mitovy ary tsy misy fahaketrahana miforona; na izany aza, rehefa mitombo bebe kokoa ny tahan'ny angovo taratra (RS = 1.50, 2.00), fa misy ny fahaketrahana eo amin'ny lasantsy. Raha ny tahan'ny angovo beam RS = 0.25, 1.5 ary 2, ny endriky ny cross-sectional ny weld dia "miendrika divay vera"; rehefa RS = 0,50, 0,67 ary 1, ny endriky ny cross-sectional amin'ny weld dia "miendrika hosoka". Rehefa RS=4, dia tsy ny triatra ihany no mipoitra eo amin'ny farany ambany amin'ny lasantsy, fa misy koa ny pores sasany mipoitra eo afovoany sy ambany amin'ny lasantsy. Rehefa RS=2, dia mipoitra ny mason-koditra lehibe ao anatin'ilay lasantsy, saingy tsy misy triatra miseho. Raha RS = 0.5, 0.67 ary 1.5, ny halalin'ny fidirana P2 amin'ny lasantsy eo amin'ny lafiny firaka aluminium dia kely kokoa, ary ny fizaran'ny lasantsy dia miforona tsara ary tsy misy kilema miharihary miforona. Ireo dia mampiseho fa ny tanjaky ny angovo taratra mandritra ny parallèle dual-beam laser welding dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fidiran'ny weld sy ny lesoka amin'ny welding.
Parallel beam - ny fiantraikan'ny elanelan'ny taratra amin'ny fananganana seam welding
Raha ny herin'ny laser dia 2.8kW, ny hafainganam-pandehan'ny welding dia 33mm/s, ny defocus habe dia 0mm, ary ny taratra angovo tahan'ny RS = 0.67, hanova ny andry elanelana (d = 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm) mba hahazoana. ny endriky ny weld surface araka ny asehon'ny sary. Rehefa d=0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm, ny ambonin`ny weld dia malama sy fisaka, ary ny endrika dia tsara tarehy; ny lamin'ny trondro mizana ny weld dia tsy tapaka sy tsara tarehy, ary tsy misy pores hita maso, triatra sy ny kilema hafa. Noho izany, eo ambanin'ny fepetra elanelan'ny taratra efatra, dia miforona tsara ny velaran'ny weld. Ankoatra izany, rehefa d = 2 mm, welds roa samy hafa no miforona, izay mampiseho fa ny roa parallèle tamin'ny laser taratra dia tsy miasa intsony amin'ny dobo voarendrika, ary tsy afaka mamorona roa-beam tamin'ny laser hybrid welding mahomby. Raha 0.5mm ny elanelan'ny taratra, dia "miendrika hosoka" ny lasantsy, ny halalin'ny fidirana P2 amin'ny lasantsy eo amin'ny lafiny firaka aluminium dia 712.9 microns, ary tsy misy triatra, pores ary kilema hafa ao anatin'ilay lasantsy. Raha mbola mitombo ny elanelan'ny taratra, dia mihena be ny halalin'ny fidirana P2 amin'ny lasantsy eo amin'ny lafiny firaka aluminium. Raha 1 mm ny elanelan'ny taratra, ny halalin'ny lasantsy eo amin'ny lafiny firaka aluminium dia 94,2 microns ihany. Rehefa mihamitombo bebe kokoa ny elanelan'ny taratra, ny lasantsy dia tsy mamorona fidirana mahomby amin'ny lafiny firaka aluminium. Noho izany, rehefa 0.5mm ny elanelan'ny taratra, ny vokatry ny recombination roa-beam no tsara indrindra. Rehefa mitombo ny elanelan'ny taratra, dia mihena be ny fampidiran-drivotra hafanana, ary miharatsy tsikelikely ny fiantraikan'ny recombination laser roa-beam.
Ny fahasamihafan'ny morphologie weld dia vokatry ny fikorianan'ny hafanana sy ny fanamafisana ny dobo voarendrika mandritra ny dingan'ny welding. Ny fomba simulation nomerika dia tsy vitan'ny hoe mahatonga ny famakafakana ny adin-tsaina amin'ny dobo voarendrika ho intuitive kokoa, fa mampihena ny vidin'ny fanandramana. Ny sary etsy ambany dia mampiseho ny fiovana eo amin'ny dobo mitsonika sisiny miaraka amin'ny andry tokana, ny fandaharana samihafa ary ny elanelan'ny toerana. Ny fehin-kevitra lehibe dia ahitana: (1) Nandritra ny taratra tokanawelding tamin'ny laserdingana, ny halalin'ny dobo filomanosana lavaka no lalina indrindra, misy trangan-javatra ny lavaka firodanan'ny, ny lavaka rindrina dia tsy ara-dalàna, ary ny fikorianan'ny saha fizarana eo akaikin'ny lavaka rindrina dia uneven; akaikin'ny lafin'ny dobo anidina Mahery ny fikorianan'ny rano, ary misy fikorianan'ny miakatra any am-pototry ny kamory anidina; ny fizarana saha fikorianan'ny dobo voarendrika ambonin'ny dia somary mitovy sy miadana, ary ny sakan'ny dobo anidina dia tsy mitovy amin'ny lalana lalina. Misy fikorontanana ateraky ny faneren'ny rindrina ao amin'ny dobo voarendrika eo anelanelan'ireo lavaka kely amin'ny andry roa.welding tamin'ny laser, ary misy foana eo amin'ny lalana halalin'ireo lavaka kely. Raha mbola mitombo ny elanelana misy eo amin'ireo taratra roa, dia miova tsikelikely ny hakitroky ny angovo avy amin'ny tendrony tokana mankany amin'ny fanjakana avo roa heny. Misy sanda kely indrindra eo amin'ireo tampon'isa roa, ary mihena tsikelikely ny hakitroky ny angovo. (2) Ho an'ny andry roawelding tamin'ny laser, Rehefa 0-0.5mm ny elanelan'ny toerana, dia mihena kely ny halalin'ny lavaka kely amin'ny dobo voarendrika, ary mitovy amin'ny an'ny andry tokana ny fikorianan'ny dobo filomanosana amin'ny ankapobeny.welding tamin'ny laser; rehefa mihoatra ny 1mm ny elanelan'ny toerana, dia misaraka tanteraka ny lavaka kely, ary mandritra ny dingan'ny welding Saika tsy misy fifandraisana eo amin'ny laser roa, izay mitovy amin'ny lasantsy laser roa mifanesy / roa mifanitsy amin'ny hery 1750W. Saika tsy misy fiantraikany preheating, ary ny fitondran-tena mikoriana dobo mikoriana dia mitovy amin'ny tamin'ny laser welding tokan-tena. (3) Rehefa 0.5-1mm ny elanelan'ny toerana, ny rindrin'ny lavaka kely dia mihamalemy kokoa amin'ny fandaharana roa, mihena tsikelikely ny halalin'ny lavaka kely, ary misaraka tsikelikely ny ambany. Ny fikorontanana eo amin'ny lavaka kely sy ny fikorianan'ny dobo voarendrika dia eo amin'ny 0.8mm. Ny matanjaka indrindra. Ho an'ny welding serial, mitombo tsikelikely ny halavan'ny dobo voarendrika, ny sakany no lehibe indrindra rehefa 0.8mm ny elanelan'ny toerana, ary ny fiantraikany amin'ny preheating dia miharihary indrindra rehefa 0.8mm ny elanelan'ny toerana. Mihamalemy tsikelikely ny fiantraikan'ny herin'i Marangoni, ary mikoriana amin'ny andaniny roa amin'ny dobo vy ny ranon-javatra metaly. Ataovy mitovy kokoa ny fizarana ny sakan'ny melt. Ho an'ny lasantsy parallèle, mitombo tsikelikely ny sakan'ny dobo voarendrika, ary ny halavany dia ambony indrindra amin'ny 0.8mm, saingy tsy misy fiantraikany amin'ny hafanana; ny reflow akaikin'ny ambonin'ny vokatry ny Marangoni hery dia misy foana, ary ny midina midina eo amin'ny farany ambany ny lavaka kely nanjavona tsikelikely; ny sahan'ny fikorianan'ny cross-sectional dia tsy tsara toy ny Mahery amin'ny andian-dahatsoratra, ny fikorontanana dia zara raha misy fiantraikany amin'ny fikorianan'ny andaniny roa amin'ny dobo voarendrika, ary ny sakany voarendrika dia tsy mitovy.
Fotoana fandefasana: Oct-12-2023
