Gráfico de espessura de soldagem a laser e configurações de potência

Configuração dos parâmetros do processo de soldagem a laser

O segredo do equipamento de soldagem a laser é a configuração e o ajuste dos parâmetros do processo. Diferentes velocidades de varredura, larguras, potências, etc., são selecionadas de acordo com a espessura e o tipo de material (o ciclo de trabalho e a frequência de pulso geralmente não precisam ser ajustados). Os parâmetros comuns do processo são mostrados na tabela abaixo.

Parâmetros do processo linear de soldagem a laser

① Otimize a amplitude de oscilação do galvanômetro para corresponder precisamente à largura da peça de trabalho que está sendo soldada. Isso garante uma distribuição uniforme de energia em toda a costura de solda.

② Os requisitos de potência do laser estão diretamente relacionados à espessura do material. Placas mais espessas exigem maior potência do laser para obter penetração total, enquanto materiais mais finos exigem menos potência para evitar queimaduras e distorções.

③ Para placas finas abaixo de 1,0 mm, o ajuste fino dos parâmetros do laser é crucial. Ajuste o ciclo de trabalho com base na espessura do material para controlar a entrada de calor e a profundidade de penetração. Esses parâmetros influenciam principalmente as características de penetração da solda e minimizam a zona afetada pelo calor (HAZ).

④ A técnica de soldagem linear é versátil e adequada para várias configurações de juntas, incluindo soldas diagonais e de topo. Ela oferece qualidade de solda consistente em diferentes geometrias quando otimizada adequadamente.

⑤ A faixa de frequência ideal para a oscilação do cabeçote de soldagem é de 4 a 20 Hz. Dentro dessa faixa, ajuste a densidade de potência de acordo com as propriedades do material, a espessura e as características de solda desejadas. Frequências mais altas geralmente permitem velocidades de soldagem mais rápidas, mas podem exigir maior potência.

⑥ Para soldagem de ângulo interno, use uma largura de oscilação estreita do galvanômetro. A redução da amplitude da oscilação concentra a energia, resultando em uma penetração mais profunda e em uma fusão mais forte na interface da junta. No entanto, equilibre isso com o risco de corte inferior ou penetração excessiva.

Observação especial:

Os parâmetros mencionados acima servem como diretrizes gerais e devem ser ajustados com base em vários fatores críticos, incluindo a potência de saída do laser, a composição e as propriedades do material, a técnica de soldagem específica e a largura da junta. Como regra geral, placas mais finas exigem menor potência do laser, enquanto placas mais grossas exigem configurações de potência mais altas. No entanto, essa relação não é estritamente linear e pode variar de acordo com a condutividade térmica e a refletividade do material.

Os parâmetros de controle do cabeçote do laser também desempenham um papel crucial na obtenção da qualidade ideal da solda. O parâmetro de tipo de linha é particularmente eficaz para soldas diagonais e juntas de filete macho, pois permite a distribuição precisa de energia ao longo do caminho da solda. Por outro lado, o parâmetro tipo O oferece versatilidade e é adequado para uma ampla gama de aplicações de soldagem, incluindo juntas de topo, juntas sobrepostas e geometrias complexas.

É importante observar que esses parâmetros devem ser validados por meio de testes práticos e podem exigir ajustes iterativos para atingir as características de solda desejadas, como profundidade de penetração, largura do cordão e zona mínima afetada pelo calor. Além disso, fatores como a composição do gás de proteção, a taxa de fluxo e o design do bocal podem influenciar significativamente o processo de soldagem e devem ser considerados em conjunto com os parâmetros do laser.

Para obter os melhores resultados, recomenda-se desenvolver uma especificação de procedimento de soldagem (WPS) abrangente que leve em conta todas as variáveis relevantes e seja adaptada ao material específico e à configuração da junta que está sendo soldada.

Parâmetros do processo de soldagem a laser tipo O

① Ajuste a amplitude de oscilação do galvanômetro para corresponder precisamente à largura da peça de trabalho que está sendo soldada. Isso garante a distribuição ideal de energia ao longo da costura de solda.

② A potência necessária do laser está diretamente relacionada à espessura da chapa. Placas mais grossas exigem maior potência do laser para obter penetração total, enquanto placas mais finas exigem menos potência para evitar superaquecimento ou queima.

③ Para placas finas abaixo de 1,0 mm, o ajuste fino dos parâmetros é crucial. Ajuste a posição do ponto focal, a duração do pulso e a densidade de energia para controlar a profundidade da penetração e minimizar a zona afetada pelo calor (HAZ). Esses parâmetros influenciam principalmente a penetração da solda e as propriedades mecânicas da junta da chapa fina.

④ O padrão de soldagem linear é versátil, adequado para várias configurações de juntas, incluindo soldas diagonais e de topo. No entanto, considere técnicas de modelagem de feixe para otimizar a distribuição de energia em geometrias específicas de juntas.

⑤ A faixa de frequência da pistola de soldagem de 4 a 20 Hz permite a otimização do processo. As frequências mais baixas geralmente são adequadas para materiais mais espessos, enquanto as frequências mais altas são benéficas para chapas finas. Ajuste a densidade de potência em conjunto com a frequência para obter as características de solda desejadas.

⑥ O modo de soldagem tipo O, que utiliza a oscilação de motor duplo, é adaptável a diversas aplicações de soldagem. Essa técnica garante a fusão completa do material e promove uma mistura uniforme no banho de solda, resultando em uma estabilidade de solda superior em comparação com a soldagem linear. A entrada de energia aprimorada exige maior potência do laser, mas oferece benefícios como melhor capacidade de preenchimento de lacunas e redução da porosidade na costura de solda.

Observação especial:

Os parâmetros fornecidos servem como diretrizes gerais e devem ser ajustados com base em fatores específicos, incluindo potência do laser, propriedades do material, técnica de soldagem e largura da junta. Como regra geral, placas mais finas exigem menor potência do laser, enquanto placas mais grossas exigem configurações de potência mais altas. Com relação ao controle do cabeçote do laser, o parâmetro linetype é particularmente eficaz para soldas diagonais e de filete macho, enquanto o parâmetro O-type é versátil e adequado para uma ampla gama de aplicações de soldagem.

É fundamental considerar o seguinte ao otimizar soldagem a laser parâmetros:

1. Características do material: A condutividade térmica, a refletividade e o ponto de fusão da peça de trabalho influenciam significativamente a seleção de parâmetros.
2. Geometria da junta: Diferentes configurações de junta (topo, colo, filete) podem exigir ajustes de parâmetros distintos para obter resultados ideais.
3. Velocidade de soldagem: esse parâmetro afeta diretamente a entrada de calor e a penetração da solda, exigindo um equilíbrio cuidadoso com a potência do laser.
4. Posição do foco: O ajuste do ponto focal em relação à superfície da peça de trabalho pode otimizar a distribuição de energia e o perfil da solda.
5. Gás de proteção: O tipo e a taxa de fluxo do gás de proteção afetam a qualidade da solda e devem ser adaptados à aplicação específica.
6. Modelagem de pulso: Na soldagem a laser pulsada, a manipulação da duração e da frequência do pulso pode melhorar as características da solda e minimizar os defeitos.

Sempre realize soldas de teste em amostras representativas para validar e refinar as configurações de parâmetros antes de iniciar a soldagem de produção. Essa abordagem garante uma qualidade de solda consistente, minimiza defeitos e otimiza a eficiência do processo em aplicações industriais.