CW laser ແລະ QCW laser ໃນການເຊື່ອມ

ລັກສະນະການກະຈາຍພະລັງງານ

ຄຸນລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງເລເຊີ CW ແມ່ນການກະຈາຍພະລັງງານຂອງ Gaussian, ບ່ອນທີ່ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງເລເຊີຫຼຸດລົງຈາກສູນກາງອອກໄປຂ້າງນອກໃນຮູບແບບ Gaussian (ການແຜ່ກະຈາຍປົກກະຕິ). ລັກສະນະການແຜ່ກະຈາຍນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ lasers CW ບັນລຸຄວາມແມ່ນຍໍາສຸມໃສ່ສູງທີ່ສຸດແລະປະສິດທິພາບການປຸງແຕ່ງ, ໂດຍສະເພາະໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ພະລັງງານທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ.

ແຜນວາດການແຈກຢາຍພະລັງງານຂອງເລເຊີ CW

ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງການເຊື່ອມເລເຊີ Wave ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (CW).

ທັດສະນະຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ

ການກວດສອບໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງໂລຫະສະແດງໃຫ້ເຫັນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ແຕກຕ່າງຂອງການເຊື່ອມເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງ Wave (CW) ໃນໄລຍະການເຊື່ອມກໍາມະຈອນ Quasi-Continuous Wave (QCW). ການເຊື່ອມໂລຫະກໍາມະຈອນ QCW, ຈໍາກັດໂດຍຂອບເຂດຈໍາກັດຄວາມຖີ່ຂອງຕົນ, ໂດຍປົກກະຕິປະມານ 500Hz, ປະເຊີນກັບການຄ້າລະຫວ່າງອັດຕາການທັບຊ້ອນແລະຄວາມເລິກເຈາະ. ອັດຕາການຊ້ອນກັນຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ຄວາມເລິກບໍ່ພຽງພໍ, ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການຊ້ອນກັນສູງຈໍາກັດຄວາມໄວການເຊື່ອມ, ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ CW, ໂດຍຜ່ານການຄັດເລືອກເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງແກນເລເຊີທີ່ເຫມາະສົມແລະຫົວການເຊື່ອມ, ບັນລຸການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ວິທີການນີ້ພິສູດທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໂດຍສະເພາະໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມສົມບູນຂອງປະທັບຕາສູງ.

ການພິຈາລະນາຜົນກະທົບດ້ານຄວາມຮ້ອນ

ຈາກຈຸດຢືນຂອງຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນ, ການເຊື່ອມໂລຫະ laser ກໍາມະຈອນ QCW ທົນທຸກຈາກບັນຫາຂອງການຊ້ອນກັນ, ນໍາໄປສູ່ການຊ້ໍາກັນຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງ seam ການເຊື່ອມ. ນີ້ສາມາດແນະນໍາຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງລະຫວ່າງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງໂລຫະແລະວັດສະດຸແມ່, ລວມທັງການປ່ຽນແປງຂອງຂະຫນາດ dislocation ແລະອັດຕາຄວາມເຢັນ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການແຕກ. ການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ CW, ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຫຼີກເວັ້ນບັນຫານີ້ໂດຍການສະຫນອງຂະບວນການຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນເອກະພາບແລະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຄວາມງ່າຍຂອງການປັບຕົວ

ໃນແງ່ຂອງການດໍາເນີນງານແລະການປັບຕົວ, ການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ QCW ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວຢ່າງລະມັດລະວັງຂອງຕົວກໍານົດການຫຼາຍອັນ, ລວມທັງຄວາມຖີ່ຂອງການຄ້າງຄືນຂອງກໍາມະຈອນ, ພະລັງງານສູງສຸດ, ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ, ວົງຈອນຫນ້າທີ່, ແລະອື່ນໆ. ການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ CW ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການປັບຕົວງ່າຍຂຶ້ນ, ສຸມໃສ່ຮູບແບບຄື້ນ, ຄວາມໄວ, ພະລັງງານ, ແລະຈໍານວນ defocus, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການດໍາເນີນງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເທກໂນໂລຍີໃນການເຊື່ອມໂລຫະ CW Laser

ໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ QCW ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບພະລັງງານສູງສຸດຂອງມັນແລະຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະອົງປະກອບທີ່ລະອຽດອ່ອນກັບຄວາມຮ້ອນແລະວັດສະດຸຝາບາງທີ່ສຸດ, ຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະ CW laser, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສູງ (ປົກກະຕິແລ້ວຂ້າງເທິງ 500 ວັດ) ແລະ. ການເຊື່ອມໂລຫະເຈາະເລິກໂດຍອີງໃສ່ຜົນກະທົບຂອງຮູກະແຈ, ໄດ້ຂະຫຍາຍຂອບເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະປະສິດທິພາບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເລເຊີປະເພດນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບວັດສະດຸຫນາກວ່າ 1mm, ບັນລຸອັດຕາສ່ວນສູງ (ຫຼາຍກວ່າ 8: 1) ເຖິງວ່າຈະມີການປ້ອນຄວາມຮ້ອນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ.

ການເຊື່ອມເລເຊີ Quasi-Continuous Wave (QCW).

ການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ສຸມໃສ່

QCW, ຢືນສໍາລັບ "Quasi-Continuous Wave," ເປັນຕົວແທນຂອງເທກໂນໂລຍີເລເຊີທີ່ laser ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງໃນລັກສະນະທີ່ບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ a. ບໍ່ຄືກັບການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງແບບດຽວ, ເລເຊີ QCW ສຸມໃສ່ພະລັງງານຂອງເຂົາເຈົ້າຢ່າງຫນາແຫນ້ນ. ລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ເລເຊີ QCW ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ດີກວ່າ, ແປເປັນຄວາມສາມາດເຈາະໄດ້ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຜົນກະທົບຂອງໂລຫະທີ່ອອກມາແມ່ນຄ້າຍຄືກັບຮູບຮ່າງຂອງ "ເລັບ" ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນຄວາມເລິກກັບຄວາມກວ້າງທີ່ສໍາຄັນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ lasers QCW ທີ່ດີເລີດໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂລຫະປະສົມທີ່ມີການສະທ້ອນສູງ, ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ແລະການເຊື່ອມໂລຫະຈຸນລະພາກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ.

ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງ plume

ຫນຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ຈະແຈ້ງຂອງການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ QCW ແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງ plume ໂລຫະກ່ຽວກັບອັດຕາການດູດຊຶມຂອງວັດສະດຸ, ນໍາໄປສູ່ຂະບວນການທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ. ໃນລະຫວ່າງການໂຕ້ຕອບຂອງວັດສະດຸເລເຊີ, ການລະເຫີຍຢ່າງເຂັ້ມຂຸ້ນສາມາດສ້າງສ່ວນປະສົມຂອງອາຍໂລຫະແລະ plasma ຂ້າງເທິງສະລອຍນ້ໍາ melt, ໂດຍທົ່ວໄປເອີ້ນວ່າ plume ໂລຫະ. plume ນີ້​ສາ​ມາດ​ປ້ອງ​ກັນ​ພື້ນ​ຜິວ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ຈາກ laser ໄດ້​, ເຊິ່ງ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ການ​ສົ່ງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ບໍ່​ຫມັ້ນ​ຄົງ​ແລະ​ຂໍ້​ບົກ​ພ່ອງ​ເຊັ່ນ​: spatter​, ຈຸດ​ລະ​ເບີດ​, ແລະ pits​. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການປ່ອຍອາຍພິດຂອງເລເຊີ QCW ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (ຕົວຢ່າງ, ການລະເບີດ 5ms ຕິດຕາມດ້ວຍການຢຸດຊົ່ວຄາວ 10ms) ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າແຕ່ລະກໍາມະຈອນເຕັ້ນເລເຊີໄປຮອດພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກ plume ໂລຫະ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຂະບວນການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ໂດຍສະເພາະປະໂຫຍດສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະບາງໆ.

ໄດນາມິກສະລອຍນໍ້າ Melt ຄົງທີ່

ນະໂຍບາຍດ້ານຂອງສະລອຍນ້ໍາຫລອມ, ໂດຍສະເພາະໃນແງ່ຂອງກໍາລັງທີ່ປະຕິບັດຢູ່ໃນຮູກະແຈ, ມີຄວາມສໍາຄັນໃນການກໍານົດຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ. lasers ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເນື່ອງຈາກການສໍາຜັດເປັນເວລາດົນນານຂອງເຂົາເຈົ້າແລະເຂດຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່, ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະສ້າງສະນຸກເກີ melts ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍໂລຫະແຫຼວ. ນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບສະລອຍນ້ໍາ melt ຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊັ່ນ: ການລົ້ມລົງຂອງຮູກະແຈ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ພະລັງງານທີ່ສຸມໃສ່ແລະເວລາປະຕິສໍາພັນສັ້ນກວ່າຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ QCW laser ສຸມໃສ່ການຫລອມໂລຫະປະມານຮູກະແຈ, ເຮັດໃຫ້ມີການແຜ່ກະຈາຍຂອງກໍາລັງທີ່ເປັນເອກະພາບຫຼາຍຂຶ້ນແລະປະກົດການຕ່ໍາຂອງ porosity, cracking, ແລະ spatter.