اصل اصلی جوشکاری لیزر چیست؟

Jun 28, 2025 پیام بگذارید

Precautions for Laser Welding Machine When Processing Aluminum Metal

اصل اصلی جوشکاری لیزری فناوری است که از یک پرتو لیزر با چگالی{{0} بالا متمرکز بر سطح مواد استفاده می‌کند و باعث می‌شود که ماده به سرعت ذوب شود و یک حوضچه مذاب تشکیل شود که پس از سرد شدن برای رسیدن به پیوند سطح اتمی- جامد می‌شود. مکانیسم های کلیدی به شرح زیر است:

1. تبدیل انرژی و ذوب مواد

پس از فوکوس شدن توسط یک سیستم نوری، پرتو لیزر (به عنوان مثال، لیزر فیبر، لیزر YAG) به چگالی توان 104~107W/cm2 دست می یابد. هنگامی که لیزر به مواد تابش می کند، انرژی فوتون توسط سطح جذب می شود و به انرژی حرارتی تبدیل می شود و به سرعت دمای محلی را بالاتر از نقطه ذوب ماده (یا حتی نقطه جوش) افزایش می دهد تا یک حوضچه مذاب مایع تشکیل شود.

2. تفاوت اصلی بین دو حالت جوشکاری

بر اساس چگالی توان و اندرکنش حرارتی، جوش لیزری به دو حالت معمولی طبقه بندی می شود:

جوشکاری هدایت(چگالی توان 104~106W/cm2):
انرژی لیزر از طریق رسانش حرارتی به مواد پخش می‌شود و در نتیجه نفوذ کم عمق و نسبت پهنای جوش به عمق زیاد (مناسب برای صفحات نازک) ایجاد می‌شود.

جوشکاری با نفوذ عمیق(چگالی توان بیشتر یا مساوی 3.5×106W/cm2):
انرژی بالا فوراً مواد را تبخیر می‌کند و یک اثر "سوراخ کلید" ایجاد می‌کند-فشار بخار فلز مایع را دفع می‌کند و به پرتو لیزر اجازه می‌دهد تا به عمق مواد نفوذ کند. این به طور قابل توجهی نفوذ را افزایش می دهد (مناسب برای صفحات ضخیم)، با نسبت عرض کوچک به-(تا 1:10 یا بیشتر).

3. عوامل کلیدی تأثیرگذار

چگالی توان: حالت جوشکاری (رسانایی یا نفوذ عمیق) و عمق نفوذ را تعیین می کند و به عنوان پارامتر اصلی عمل می کند.

خواص مواد: مانند انعکاس (آلومینیوم 80% از نور لیزر 1070 نانومتری را منعکس می کند، که نیاز به جبران توان بیشتری دارد) و هدایت حرارتی (رسانایی بالای آلومینیوم نیاز به انرژی متمرکز دارد).

نرخ خنک کنندهانجماد سریع حوضچه مذاب یک جوش متراکم را تشکیل می دهد، اما سرعت سرد شدن زیاد ممکن است باعث ایجاد ترک در مواد شکننده شود.

نتیجه گیری

ماهیت جوشکاری لیزر یک "فرایند انجماد{0}}ذوب موضعی است که توسط پرتو لیزری با انرژی{2} با چگالی بالا-القا می‌شود." با کنترل پارامترهایی مانند چگالی توان و حالت فوکوس، جوشکاری کارآمد از ورق های نازک به صفحات ضخیم و از اجزای دقیق تا سازه های بزرگ را امکان پذیر می کند.

--------------

رایدر

ارسال درخواست