1. ورودی گرما
گرمای ورودی به مقدار انرژی حرارتی تحویل داده شده به قطعه کار در حین جوشکاری اشاره دارد. در جوشکاری لیزر، این انرژی از یک پرتو لیزری با شدت بالا که بر روی یک ناحیه کوچک متمرکز شده است، می آید. گرما توسط مواد جذب می شود و باعث گرم شدن موضعی می شود.
عوامل کلیدی که بر گرمای ورودی تأثیر می گذارند عبارتند از:
قدرت لیزر
سرعت جوش
فوکوس پرتو و اندازه نقطه
ویژگی های جذب مواد
کنترل مناسب گرمای ورودی ضروری است. گرمای بیش از حد می تواند باعث ذوب یا تغییر شکل بیش از حد شود، در حالی که خیلی کم می تواند منجر به اتصالات ضعیف یا همجوشی ناقص شود.
2. تشکیل استخر مذاب
هنگامی که حرارت کافی اعمال می شود، مواد شروع به ذوب شدن می کنند و تشکیل یک می دهنداستخر مذابیااستخر جوش. این ناحیه از فلز مایع است که در نهایت جوش را تشکیل می دهد.
در جوشکاری لیزری، معمولاً دو حالت تشکیل حوضچه مذاب وجود دارد:
جوشکاری حالت هدایت: انرژی لیزر جذب شده و به مواد هدایت می شود و فقط سطح را ذوب می کند.
جوشکاری حالت سوراخ کلید: شدت لیزر به اندازهای زیاد است که فلز را تبخیر کند و یک حفره عمیق و باریک (سوراخ کلید) تشکیل دهد که امکان نفوذ عمیقتر را فراهم میکند.
شکل، اندازه و پایداری حوضچه مذاب برای کیفیت جوش بسیار مهم است. تلاطم یا ناپایداری در استخر می تواند منجر به نقص هایی مانند تخلخل، درزهای ناهموار یا پاشش شود.
3. انجماد
همانطور که پرتو لیزر به سمت جلو حرکت می کند، منبع گرما از حوضچه مذاب خارج می شود و مواد شروع به خنک شدن می کنند وجامد کردن.
عوامل مهم در این مرحله عبارتند از:
میزان سرمایش: خنک شدن سریعتر می تواند ریزساختارهای ظریف تری ایجاد کند و اعوجاج را کاهش دهد.
الگوی انجماد: نحوه کریستال شدن فلز مذاب بر استحکام و ساختار دانه جوش تاثیر می گذارد.
گرادیان های حرارتی: تغییرات دما ناهموار می تواند باعث ایجاد تنش های پسماند یا ترک شود.
کنترل فرآیند خنکسازی و انجماد کمک میکند تا اطمینان حاصل شود که جوش قوی، تمیز و بدون نقص-است.
نتیجه گیری
درک مکانیسم انتقال انرژی در جوشکاری-به ویژه در جوشکاری لیزری-کلیدی برای دستیابی به جوشهای با کیفیت بالا-و ثابت است. با کنترل حرارت ورودی، اطمینان از تشکیل حوضچه مذاب پایدار و مدیریت انجماد، سازندگان می توانند استحکام، ظاهر و قابلیت اطمینان جوش را بهینه کنند.
--Rayther Laser Lyra Zhang