ພື້ນຖານການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ
ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແມ່ນຂະບວນການທີ່ບໍ່ມີການຕິດຕໍ່ທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເຂົ້າເຖິງເຂດການເຊື່ອມໂລຫະຈາກຂ້າງຫນຶ່ງຂອງພາກສ່ວນທີ່ຖືກເຊື່ອມ.
• ການເຊື່ອມໂລຫະໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຍ້ອນວ່າແສງເລເຊີທີ່ເຂັ້ມຂົ້ນຢ່າງໄວວາເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ - ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຄິດໄລ່ເປັນມິນລິວິນາທີ.
• ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີ 3 ປະເພດການເຊື່ອມ:
- ຮູບແບບການນໍາໃຊ້.
- ຮູບແບບການນໍາໃຊ້ / penetration.
- ໂຫມດເຈາະຫຼືຮູກະແຈ.
• ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍຮູບແບບການນໍາແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕໍ່າ ປະກອບເປັນເຄື່ອງເຊື່ອມທີ່ຕື້ນ ແລະກວ້າງ.
• ໂຫມດການນໍາ/ການເຈາະເກີດຂຶ້ນຢູ່ທີ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂະຫນາດກາງ, ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຈາະຫຼາຍກ່ວາຮູບແບບ conduction.
•ການເຊື່ອມໂລຫະແບບເຈາະຫຼືຮູກະແຈແມ່ນມີລັກສະນະການເຊື່ອມໂລຫະແຄບເລິກ.
– ໃນຮູບແບບນີ້ແສງ laser ສ້າງເປັນ filament ຂອງອຸປະກອນການ vaporized ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນ "ຮູກະແຈ" ທີ່ຂະຫຍາຍເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະສະຫນອງທໍ່ສໍາລັບແສງ laser ໄດ້ຖືກສົ່ງໄປໃນວັດຖຸປະສິດທິພາບ.
- ການສົ່ງພະລັງງານໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸບໍ່ໄດ້ອີງໃສ່ການດໍາເນີນການເພື່ອບັນລຸການເຈາະ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸແລະຫຼຸດຜ່ອນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ.
ການເຊື່ອມໂລຫະ
• ການເຂົ້າຮ່ວມການປະພຶດອະທິບາຍເຖິງຄອບຄົວຂອງຂະບວນການທີ່ແສງເລເຊີຖືກສຸມໃສ່:
- ເພື່ອໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕາມລໍາດັບຂອງ 10³ Wmm⁻²
– ມັນ fuses ວັດສະດຸເພື່ອສ້າງຮ່ວມກັນໂດຍບໍ່ມີການ vaporization ທີ່ສໍາຄັນ.
• ການເຊື່ອມໂລຫະມີ 2 ໂຫມດ:
- ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງ
- ການສົ່ງພະລັງງານ.
ຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງ
•ໃນລະຫວ່າງການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງ,
- ການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນຖືກຄວບຄຸມໂດຍການນໍາຄວາມຮ້ອນແບບຄລາສສິກຈາກແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນຂອງພື້ນຜິວແລະການເຊື່ອມໂລຫະແມ່ນເຮັດໂດຍການລະລາຍຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານ.
• ການເຊື່ອມໂລຫະທີ 1 ຖືກສ້າງຂື້ນໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1960, ນຳໃຊ້ຮູບີທີ່ມີພະລັງຕ່ຳ ແລະ CO2 lasers ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍ.
•ການເຊື່ອມໂລຫະການນໍາສາມາດໄດ້ຮັບການຜະລິດໃນລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງໂລຫະແລະໂລຫະປະສົມໃນຮູບແບບຂອງສາຍໄຟແລະແຜ່ນບາງໆໃນການຕັ້ງຄ່າຕ່າງໆໂດຍໃຊ້.
- CO2 , Nd:YAG ແລະ lasers diode ທີ່ມີລະດັບພະລັງງານຢູ່ໃນຄໍາສັ່ງຂອງສິບວັດ.
- ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງໂດຍ a CO2 beam laser ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະ lap ແລະ butt ໃນແຜ່ນໂພລີເມີ.
ການເຊື່ອມສາຍສົ່ງ
•ການເຊື່ອມສາຍສົ່ງແມ່ນວິທີການປະສິດທິພາບຂອງການເຂົ້າຮ່ວມໂພລີເມີທີ່ສົ່ງລັງສີອິນຟາເລດໃກ້ກັບ Nd:YAG ແລະ lasers diode.
•ພະລັງງານໄດ້ຖືກດູດຊຶມໂດຍຜ່ານວິທີການດູດຊຶມ interfacial ໃຫມ່.
•ອົງປະກອບສາມາດເຂົ້າກັນໄດ້ໂດຍສະຫນອງໃຫ້ວ່າຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນຂອງມາຕຣິກເບື້ອງແລະການເສີມແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ.
•ຮູບແບບການສົ່ງພະລັງງານຂອງການເຊື່ອມໂລຫະແມ່ນໃຊ້ກັບວັດສະດຸທີ່ສົ່ງໃກ້ລັງສີອິນຟາເລດ, ໂດຍສະເພາະໂພລີເມີ.
• ຫມຶກດູດຊຶມຖືກວາງໄວ້ທີ່ສ່ວນຕິດຕໍ່ຂອງແຜ່ນຮອງ. ຫມຶກດູດເອົາພະລັງງານແສງເລເຊີ, ເຊິ່ງດໍາເນີນການເຂົ້າໄປໃນຄວາມຫນາຈໍາກັດຂອງວັດສະດຸອ້ອມຂ້າງເພື່ອສ້າງເປັນຮູບເງົາ interfacial molten ທີ່ solidifies ເປັນ welded ຮ່ວມກັນ.
• ຂໍ້ຕໍ່ lap ພາກຫນາສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການ melting ດ້ານນອກຂອງຮ່ວມກັນ.
• Butt welds ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການນໍາພະລັງງານໄປສູ່ເສັ້ນຮ່ວມກັນໃນມຸມໂດຍຜ່ານວັດສະດຸຢູ່ຂ້າງຫນຶ່ງຂອງຮ່ວມກັນ, ຫຼືຈາກຫນຶ່ງສົ້ນຖ້າຫາກວ່າວັດສະດຸແມ່ນ transmissive ສູງ.
Laser Soldering ແລະ brazing
•ໃນຂະບວນການ soldering laser ແລະ brazing, beam ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອ melt ເປັນ filler, ເຊິ່ງ wets ແຄມຂອງຮ່ວມກັນໂດຍບໍ່ມີການ melting ວັດສະດຸພື້ນຖານ.
•ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີເລີ່ມໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980 ສໍາລັບການເຂົ້າຮ່ວມການນໍາພາຂອງອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຜ່ານຮູໃນກະດານວົງຈອນພິມ. ຕົວກໍານົດການຂະບວນການຖືກກໍານົດໂດຍຄຸນສົມບັດວັດສະດຸ.
Penetration Laser Welding
• ຢູ່ທີ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ ວັດສະດຸທັງໝົດຈະລະເຫີຍໄປ ຖ້າສາມາດດູດເອົາພະລັງງານໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນເວລາທີ່ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍວິທີນີ້, ຂຸມແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການລະເຫີຍ.
• ຫຼັງຈາກນັ້ນ, "ຂຸມ" ນີ້ຖືກຂ້າມຜ່ານວັດສະດຸທີ່ມີຝາ molten ຜະນຶກເຂົ້າກັນຢູ່ຫລັງມັນ.
•ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ "ການເຊື່ອມໂລຫະຂອງຮູກະແຈ. ນີ້ມີລັກສະນະເປັນເຂດ fusion ຂະຫນານຂອງຕົນແລະຄວາມກວ້າງແຄບ.
ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີ
• ຄໍາສັບເພື່ອກໍານົດແນວຄວາມຄິດຂອງປະສິດທິພາບນີ້ແມ່ນເອີ້ນວ່າ "ປະສິດທິພາບເຂົ້າຮ່ວມ".
• ປະສິດທິພາບການເຂົ້າຮ່ວມບໍ່ແມ່ນປະສິດທິພາບທີ່ແທ້ຈິງທີ່ມັນມີຫົວໜ່ວຍຂອງ (mm2 joined /kJ ສະຫນອງໃຫ້).
– ປະສິດທິພາບ = Vt/P (ເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງພະລັງງານສະເພາະໃນການຕັດ) ບ່ອນທີ່ V = ຄວາມໄວຂ້າມ, mm/s; t = ຄວາມຫນາ welded, mm; P = ພະລັງງານເຫດການ, KW.
ປະສິດທິພາບການເຂົ້າຮ່ວມ
• ມູນຄ່າຂອງປະສິດທິພາບການເຊື່ອມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ພະລັງງານຫນ້ອຍແມ່ນໃຊ້ໃນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.
- ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ (HAZ).
- ການບິດເບືອນຕ່ໍາ.
•ການເຊື່ອມໂລຫະຕ້ານທານແມ່ນປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສຸດໃນເລື່ອງນີ້ເນື່ອງຈາກວ່າ fusion ແລະ HAZ ພະລັງງານແມ່ນສ້າງຂຶ້ນພຽງແຕ່ໃນການໂຕ້ຕອບຄວາມຕ້ານທານສູງທີ່ຈະເຊື່ອມ.
•ເລເຊີແລະລໍາແສງເອເລັກໂຕຣນິກຍັງມີປະສິດທິພາບທີ່ດີແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ.
ການປ່ຽນແປງຂະບວນການ
• Arc Augmented Laser Welding.
– ເສັ້ນໂຄ້ງຈາກໄຟ TIG ທີ່ຕິດຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດປະຕິສໍາພັນຂອງເລເຊີຈະລັອກໃສ່ຈຸດຮ້ອນທີ່ຜະລິດດ້ວຍເລເຊີໂດຍອັດຕະໂນມັດ.
- ອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການປະກົດການນີ້ແມ່ນປະມານ 300 ° C ສູງກວ່າອຸນຫະພູມອ້ອມຂ້າງ.
– ຜົນກະທົບແມ່ນການສະຖຽນລະພາບ arc ທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຜ່ານຂອງຕົນຫຼືການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຂອງ arc ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
– locking ພຽງແຕ່ເກີດຂຶ້ນສໍາລັບ arcs ທີ່ມີປະຈຸບັນຕ່ໍາແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຊ້າ cathode jet; ນັ້ນແມ່ນ, ສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າຫນ້ອຍກວ່າ 80A.
– arc ແມ່ນຢູ່ດ້ານດຽວກັນຂອງ workpiece ໄດ້ເປັນ laser ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສອງເທົ່າຂອງຄວາມໄວການເຊື່ອມໂລຫະສໍາລັບການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍນະຄອນຫຼວງ.
• Twin Beam Laser Welding
– ຖ້າຫາກວ່າ 2 beam laser ຖືກນໍາໃຊ້ພ້ອມກັນນັ້ນມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການຄວບຄຸມເລຂາຄະນິດສະນຸກເກີການເຊື່ອມໂລຫະແລະຮູບຮ່າງຂອງລູກປັດເຊື່ອມ.
– ການນໍາໃຊ້ 2 beam ເອເລັກໂຕຣນິກ, keyhole ສາມາດໄດ້ຮັບການສະຖຽນລະພາບເຮັດໃຫ້ຄື້ນຟອງຫນ້ອຍລົງໃນສະນຸກເກີການເຊື່ອມແລະໃຫ້ penetration ແລະຮູບຮ່າງຂອງລູກປັດທີ່ດີກວ່າ.
– ເປັນ excimer ແລະ CO2 ການປະສົມປະສານຂອງ laser beam ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບປຸງການ coupling ສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະອຸປະກອນການສະທ້ອນສູງ, ເຊັ່ນອາລູມິນຽມຫຼືທອງແດງສາມາດໄດ້ຮັບການ.
- ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ປັບປຸງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາຕົ້ນຕໍເນື່ອງຈາກ:
• ປ່ຽນແປງການສະທ້ອນໂດຍການກະບ່າງດ້ານທີ່ເກີດຈາກ excimer.
•ຜົນກະທົບຂັ້ນສອງ coining ຈາກ coupling ຜ່ານ excimer ຜະລິດ plasma.
