విభిన్న కోర్ వ్యాసాలు కలిగిన లేజర్‌ల వెల్డింగ్ ప్రభావాల పోలిక

లేజర్ వెల్డింగ్నిరంతర లేదా స్పందన లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగించి సాధించవచ్చు. సూత్రాలులేజర్ వెల్డింగ్దీనిని ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ మరియు లేజర్ డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్‌గా విభజించవచ్చు. పవర్ డెన్సిటీ 104~105 W/cm2 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, దానిని ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ అంటారు. ఈ సమయంలో, చొచ్చుకుపోయే లోతు తక్కువగా మరియు వెల్డింగ్ వేగం నెమ్మదిగా ఉంటుంది; పవర్ డెన్సిటీ 105~107 W/cm2 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, వేడి కారణంగా లోహ ఉపరితలం "రంధ్రాలు"గా పుటాకారంగా మారి, డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది వేగవంతమైన వెల్డింగ్ వేగం మరియు పెద్ద యాస్పెక్ట్ రేషియో వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఉష్ణ వాహక సూత్రంలేజర్ వెల్డింగ్లేజర్ వికిరణం ప్రాసెస్ చేయాల్సిన ఉపరితలాన్ని వేడి చేస్తుంది, మరియు ఉపరితల వేడి ఉష్ణ వాహనం ద్వారా లోపలికి వ్యాపిస్తుంది. లేజర్ పల్స్ వెడల్పు, శక్తి, గరిష్ట శక్తి మరియు పునరావృత పౌనఃపున్యం వంటి లేజర్ పారామితులను నియంత్రించడం ద్వారా, వర్క్‌పీస్ కరిగి ఒక నిర్దిష్ట ద్రవ పూల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

లేజర్ డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్ సాధారణంగా పదార్థాల అనుసంధానాన్ని పూర్తి చేయడానికి నిరంతర లేజర్ పుంజాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. దీని లోహశాస్త్ర భౌతిక ప్రక్రియ ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ వెల్డింగ్‌ను చాలా పోలి ఉంటుంది, అంటే, శక్తి మార్పిడి యంత్రాంగం "కీ-హోల్" నిర్మాణం ద్వారా పూర్తవుతుంది.

తగినంత అధిక శక్తి సాంద్రతతో లేజర్ కిరణాలను ప్రసరింపజేసినప్పుడు, ఆ పదార్థం ఆవిరైపోయి చిన్న రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. ఆవిరితో నిండిన ఈ చిన్న రంధ్రం, ఒక కృష్ణ వస్తువులా ఉండి, పతనమయ్యే కిరణపు శక్తి మొత్తాన్ని దాదాపుగా గ్రహిస్తుంది. ఆ రంధ్రంలోని సమతాస్థితి ఉష్ణోగ్రత సుమారు 2500°Cకి చేరుకుంటుంది.°C. అధిక-ఉష్ణోగ్రత రంధ్రం యొక్క బయటి గోడ నుండి ఉష్ణం బదిలీ చేయబడుతుంది, దీనివల్ల రంధ్రం చుట్టూ ఉన్న లోహం కరుగుతుంది. కాంతి పుంజం యొక్క ప్రసరణ కింద గోడ పదార్థం నిరంతరం ఆవిరైపోవడం వల్ల ఏర్పడిన అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఆవిరితో చిన్న రంధ్రం నిండిపోతుంది. చిన్న రంధ్రం యొక్క గోడలు కరిగిన లోహంతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటాయి, మరియు ద్రవ లోహం ఘన పదార్థాలతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటుంది (చాలా సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలు మరియు లేజర్ కండక్షన్ వెల్డింగ్‌లో, శక్తి మొదట వర్క్‌పీస్ ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేయబడి, ఆపై బదిలీ ద్వారా లోపలికి రవాణా చేయబడుతుంది). రంధ్రం గోడ వెలుపల ఉన్న ద్రవ ప్రవాహం మరియు గోడ పొర యొక్క తలతన్యత, రంధ్రం కుహరంలో నిరంతరం ఉత్పత్తి అయ్యే ఆవిరి పీడనంతో ఏకదశలో ఉండి, ఒక గతిశీల సమతుల్యతను నిర్వహిస్తాయి. కాంతి పుంజం నిరంతరం చిన్న రంధ్రంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, మరియు చిన్న రంధ్రం వెలుపల ఉన్న పదార్థం నిరంతరం ప్రవహిస్తూ ఉంటుంది. కాంతి పుంజం కదులుతున్నప్పుడు, చిన్న రంధ్రం ఎల్లప్పుడూ స్థిరమైన ప్రవాహ స్థితిలో ఉంటుంది.

అంటే, పైలట్ బీమ్ యొక్క ముందుకు కదిలే వేగంతో, చిన్న రంధ్రం మరియు దాని గోడ చుట్టూ ఉన్న కరిగిన లోహం ముందుకు కదులుతాయి. చిన్న రంధ్రాన్ని తొలగించిన తర్వాత మిగిలిపోయిన ఖాళీని కరిగిన లోహం నింపి, దానికి అనుగుణంగా ఘనీభవించి, వెల్డ్ ఏర్పడుతుంది. ఇదంతా ఎంత వేగంగా జరుగుతుందంటే, వెల్డింగ్ వేగం నిమిషానికి అనేక మీటర్లకు సులభంగా చేరుకోగలదు.

పవర్ డెన్సిటీ, థర్మల్ కండక్టివిటీ వెల్డింగ్ మరియు డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రాథమిక భావనలను అర్థం చేసుకున్న తరువాత, మనం వివిధ కోర్ వ్యాసాల యొక్క పవర్ డెన్సిటీ మరియు మెటలోగ్రాఫిక్ దశల తులనాత్మక విశ్లేషణను నిర్వహిస్తాము.

మార్కెట్లో లభించే సాధారణ లేజర్ కోర్ వ్యాసాల ఆధారంగా వెల్డింగ్ ప్రయోగాల పోలిక:

వివిధ కోర్ వ్యాసాలు కలిగిన లేజర్‌ల ఫోకల్ స్పాట్ స్థానం యొక్క పవర్ సాంద్రత

శక్తి సాంద్రత దృక్కోణం నుండి చూస్తే, ఒకే శక్తి వద్ద, కోర్ వ్యాసం ఎంత చిన్నగా ఉంటే, లేజర్ ప్రకాశం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు శక్తి అంత కేంద్రీకృతమవుతుంది. లేజర్‌ను పదునైన కత్తితో పోల్చితే, కోర్ వ్యాసం ఎంత చిన్నగా ఉంటే, లేజర్ అంత పదునుగా ఉంటుంది. 14um కోర్ వ్యాసం గల లేజర్ యొక్క శక్తి సాంద్రత, 100um కోర్ వ్యాసం గల లేజర్ కంటే 50 రెట్లకు పైగా ఉంటుంది మరియు దాని ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం కూడా బలంగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, ఇక్కడ లెక్కించిన శక్తి సాంద్రత కేవలం ఒక సాధారణ సగటు సాంద్రత మాత్రమే. వాస్తవ శక్తి పంపిణీ సుమారుగా గాసియన్ పంపిణీ రూపంలో ఉంటుంది మరియు కేంద్ర శక్తి, సగటు శక్తి సాంద్రత కంటే అనేక రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.

వివిధ కోర్ వ్యాసాలతో లేజర్ శక్తి పంపిణీ యొక్క రేఖాచిత్రం

శక్తి పంపిణీ రేఖాచిత్రంలోని రంగు శక్తి పంపిణీని సూచిస్తుంది. రంగు ఎంత ఎర్రగా ఉంటే, శక్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఎరుపు రంగు శక్తి అనేది శక్తి కేంద్రీకృతమై ఉన్న ప్రదేశం. విభిన్న కోర్ వ్యాసాలు కలిగిన లేజర్ కిరణాల శక్తి పంపిణీని పరిశీలించినప్పుడు, లేజర్ కిరణం యొక్క ముందు భాగం పదునుగా లేదని మరియు లేజర్ కిరణం పదునుగా ఉందని గమనించవచ్చు. వ్యాసం ఎంత చిన్నగా ఉంటే, శక్తి అంత ఎక్కువగా ఒకే బిందువుపై కేంద్రీకృతమవుతుంది, అది అంత పదునుగా ఉంటుంది మరియు దాని చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యం అంత బలంగా ఉంటుంది.

విభిన్న కోర్ వ్యాసాలు కలిగిన లేజర్‌ల వెల్డింగ్ ప్రభావాల పోలిక

విభిన్న కోర్ వ్యాసాలు కలిగిన లేజర్‌ల పోలిక:

(1) ఈ ప్రయోగంలో 150mm/s వేగం, ఫోకస్ పొజిషన్ వెల్డింగ్ ఉపయోగించబడతాయి మరియు పదార్థం 1 సిరీస్ అల్యూమినియం, 2mm మందం;

(2) కోర్ వ్యాసం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ద్రవీభవన వెడల్పు అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఉష్ణ-ప్రభావిత ప్రాంతం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు యూనిట్ పవర్ డెన్సిటీ అంత తక్కువగా ఉంటుంది. కోర్ వ్యాసం 200um దాటినప్పుడు, అల్యూమినియం మరియు రాగి వంటి అధిక-చర్య మిశ్రమ లోహాలపై చొచ్చుకుపోయే లోతును సాధించడం అంత సులభం కాదు, మరియు అధిక శక్తితో మాత్రమే అధిక లోతైన చొచ్చుకుపోయే వెల్డింగ్‌ను సాధించవచ్చు;

(3) చిన్న-కోర్ లేజర్‌లు అధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక శక్తి మరియు చిన్న ఉష్ణ-ప్రభావిత మండలాలతో పదార్థాల ఉపరితలంపై కీహోల్‌లను త్వరగా పంచ్ చేయగలవు. అయితే, అదే సమయంలో, వెల్డ్ యొక్క ఉపరితలం గరుకుగా ఉంటుంది, మరియు తక్కువ-వేగ వెల్డింగ్ సమయంలో కీహోల్ కూలిపోయే సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు వెల్డింగ్ చక్రం సమయంలో కీహోల్ మూసివేయబడుతుంది. చక్రం సుదీర్ఘంగా ఉంటుంది, మరియు లోపాలు మరియు రంధ్రాలు వంటి లోపాలు సంభవించే అవకాశం ఉంది. ఇది అధిక-వేగ ప్రాసెసింగ్ లేదా స్వింగ్ పథంతో ప్రాసెసింగ్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది;

(4) పెద్ద కోర్ వ్యాసం గల లేజర్‌లు పెద్ద కాంతి మచ్చలను మరియు ఎక్కువ విస్తరించిన శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి లేజర్ ఉపరితల రీమెల్టింగ్, క్లాడింగ్, అనీలింగ్ మరియు ఇతర ప్రక్రియలకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.