Vous êtes-vous déjà demandé comment un minuscule déplacement du point focal d'un laser pouvait transformer une soudure ? Dans le soudage laser, la défocalisation, c'est-à-dire la distance entre la pièce à souder et le point focal du laser, joue un rôle crucial dans la détermination de la qualité de la soudure. Cet article explique comment la défocalisation positive et négative affecte la pénétration, la forme et l'efficacité globale de la soudure. En comprenant ces effets, vous apprendrez à optimiser les réglages de soudage pour différents matériaux et à obtenir des résultats précis.
La défocalisation est le terme utilisé pour décrire la distance entre la surface d'une pièce et le point focal.
Lorsque le point focal est situé au-dessus de la pièce, on parle de défocalisation positive. En revanche, lorsque le point focal est situé en dessous de la pièce, on parle de défocalisation négative.
La densité de puissance au centre du foyer laser est trop élevée, ce qui la rend susceptible de s'évaporer dans les trous. La distribution de la densité de puissance est relativement uniforme sur chaque plan éloigné du foyer laser. focalisation laser.
En théorie, lorsque la distance entre les plans de défocalisation positif et négatif et le plan de soudage est égale, la densité de puissance sur le plan correspondant devrait être approximativement la même.
Toutefois, dans la pratique, cela se traduit par des pénétrations et des formes de soudure différentes. Lors d'une défocalisation négative, la densité de puissance interne du matériau est plus élevée que celle de la surface, ce qui entraîne une fusion et une vaporisation plus importantes. Cela permet à l'énergie lumineuse de pénétrer plus profondément dans le matériau, ce qui se traduit par une plus grande pénétration.
La défocalisation doit être négative de 1 à 2 mm.
Effet de la défocalisation sur la forme de la soudure
Le matériau à souder est un acier inoxydable de 6 mm d'épaisseur, d'une puissance de 5 kW et d'un diamètre de 1,5 mm. vitesse de soudage de 96 cm/min. Au fur et à mesure que la défocalisation diminue, la pénétration augmente et entre dans la zone profonde. soudage par pénétration étape.
En revanche, lorsque la défocalisation est importante, la pénétration est minimale et le soudage est en phase de conduction thermique.
Effet de la défocalisation sur la pénétration de la soudure, la largeur de la soudure et la section transversale
La défocalisation correspond à la distance entre le foyer et la surface de la pièce. Si le foyer est positionné au-dessus de la pièce, il s'agit d'une défocalisation positive. Si le foyer est positionné en dessous de la pièce, il s'agit d'une défocalisation négative. Une défocalisation négative est avantageuse pour augmenter la pénétration de la soudure.
Influence sur la qualité du soudage.
Soudage au laser nécessite généralement une défocalisation spécifique, car la densité de puissance au centre du foyer laser est trop élevée et risque de s'évaporer dans les trous. La distribution de la densité de puissance est plus uniforme sur chaque plan éloigné du foyer laser.
Selon la théorie de l'optique géométrique, lorsque la distance entre les plans de défocalisation positif et négatif et le plan de soudage est égale, la densité de puissance sur le plan correspondant devrait être approximativement la même.
Cependant, dans la réalité, la forme du bassin de fusion est différente. L'utilisation d'une défocalisation négative permet d'obtenir une pénétration plus profonde en raison du processus de formation du bain de fusion. Expérimentalement, la défocalisation négative est utilisée lorsqu'une grande profondeur de pénétration est souhaitée, tandis que la défocalisation positive est utilisée pour le soudage de matériaux minces.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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