Диаграмма толщины и настройки мощности лазерной сварки

Настройка параметров процесса лазерной сварки

Ключевым моментом в работе оборудования для лазерной сварки является настройка и регулировка параметров процесса. Различные скорости сканирования, ширина, мощность и т. д. выбираются в зависимости от толщины и типа материала (рабочий цикл и частота импульсов обычно не нуждаются в регулировке). Общие параметры процесса приведены в таблице ниже.

Параметры линейного процесса лазерной сварки

① Оптимизируйте амплитуду колебаний гальванометра в точном соответствии с шириной свариваемого изделия. Это обеспечивает равномерное распределение энергии по всему сварному шву.

② Требования к мощности лазера напрямую зависят от толщины материала. Более толстые пластины требуют большей мощности лазера для достижения полного проникновения, в то время как более тонкие материалы требуют меньшей мощности для предотвращения прожогов и искажений.

③ Для тонких пластин толщиной менее 1,0 мм очень важна точная настройка параметров лазера. Настройте рабочий цикл в зависимости от толщины материала, чтобы контролировать подачу тепла и глубину проплавления. Эти параметры в первую очередь влияют на характеристики провара и минимизируют зону термического влияния (HAZ).

④ Технология линейной сварки универсальна и подходит для различных конфигураций соединений, включая диагональные и стыковые. При правильной оптимизации она обеспечивает стабильное качество шва при различных геометрических параметрах.

⑤ Оптимальный диапазон частот колебаний сварочной головки составляет 4-20 Гц. В этом диапазоне регулируйте плотность мощности в зависимости от свойств материала, толщины и желаемых характеристик сварки. Более высокие частоты обычно обеспечивают более высокую скорость сварки, но могут потребовать увеличения мощности.

⑥ Для сварки внутренних углов используйте узкую ширину колебаний гальванометра. Уменьшение амплитуды колебаний концентрирует энергию, что приводит к более глубокому проникновению и прочному проплавлению на стыке. Однако соизмеряйте это с риском подрезания или чрезмерного проплавления.

Особое примечание:

Вышеупомянутые параметры являются общими рекомендациями и должны быть точно отрегулированы в зависимости от нескольких критических факторов, включая мощность лазера, состав и свойства материала, конкретную технику сварки и ширину шва. Как правило, для более тонких пластин требуется меньшая мощность лазера, а для более толстых - большая. Однако эта зависимость не является строго линейной и может меняться в зависимости от теплопроводности и отражательной способности материала.

Параметры управления лазерной головкой также играют решающую роль в достижении оптимального качества сварки. Параметр "Тип линии" особенно эффективен для диагональных швов и мужских филейных соединений, поскольку позволяет точно распределить энергию по траектории сварки. Напротив, параметр O-type обеспечивает универсальность и хорошо подходит для широкого спектра сварочных работ, включая стыковые, нахлесточные и сложные геометрические соединения.

Важно отметить, что эти параметры должны быть подтверждены практическими испытаниями и могут потребовать итеративных корректировок для достижения желаемых характеристик сварного шва, таких как глубина проплавления, ширина шарика и минимальная зона термического влияния. Кроме того, такие факторы, как состав защитного газа, расход и конструкция сопла, могут существенно повлиять на процесс сварки и должны рассматриваться в сочетании с параметрами лазера.

Для достижения оптимальных результатов рекомендуется разработать комплексную спецификацию сварочного процесса (WPS), учитывающую все необходимые переменные и адаптированную к конкретному материалу и конфигурации свариваемого соединения.

Параметры процесса лазерной сварки O-типа

① Настройте амплитуду колебаний гальванометра в точном соответствии с шириной свариваемого изделия. Это обеспечивает оптимальное распределение энергии по сварному шву.

② Необходимая мощность лазера напрямую зависит от толщины пластины. Более толстые пластины требуют большей мощности лазера для достижения полного проникновения, в то время как более тонкие пластины требуют меньшей мощности для предотвращения перегрева или прогорания.

③ Для тонких пластин толщиной менее 1,0 мм очень важна точная настройка параметров. Отрегулируйте положение фокусной точки, длительность импульса и плотность энергии, чтобы контролировать глубину проплавления и минимизировать зону термического влияния (ЗТВ). Эти параметры в первую очередь влияют на проплавление и механические свойства соединения тонких пластин.

④ Линейная схема сварки универсальна и подходит для различных конфигураций соединений, включая диагональные и стыковые швы. Однако следует рассмотреть методы формирования луча для оптимизации распределения энергии в конкретных геометриях швов.

⑤ Диапазон частот сварочного пистолета 4-20 Гц позволяет оптимизировать процесс. Более низкие частоты обычно подходят для толстых материалов, а более высокие - для тонких листов. Регулируйте плотность мощности в сочетании с частотой для достижения желаемых характеристик сварки.

⑥ Режим сварки O-типа, использующий двойное колебание двигателя, адаптируется к различным видам сварки. Эта технология обеспечивает тщательное расплавление материала и равномерное перемешивание в сварочной ванне, что приводит к повышению стабильности сварного шва по сравнению с линейной сваркой. Усиленная подача энергии требует более высокой мощности лазера, но дает такие преимущества, как улучшенная способность перекрывать зазоры и уменьшение пористости в сварном шве.

Особое примечание:

Приведенные параметры являются общими рекомендациями и подлежат точной настройке в зависимости от конкретных факторов, включая мощность лазера, свойства материала, технику сварки и ширину шва. Как правило, для более тонких пластин требуется меньшая мощность лазера, а для более толстых - большая. Что касается управления лазерной головкой, то параметр linetype особенно эффективен для диагональных и наружных филе-сварных швов, в то время как параметр O-type универсален и подходит для широкого спектра сварочных работ.

При оптимизации очень важно учитывать следующее лазерная сварка параметры:

1. Характеристики материала: Теплопроводность, отражательная способность и температура плавления заготовки существенно влияют на выбор параметров.
2. Геометрия соединения: Различные конфигурации швов (встык, внахлест, филе) могут потребовать различных настроек параметров для достижения оптимальных результатов.
3. Скорость сварки: этот параметр напрямую влияет на тепловыделение и проплавление шва, что требует тщательного баланса с мощностью лазера.
4. Фокусное положение: Регулировка фокусной точки относительно поверхности заготовки позволяет оптимизировать распределение энергии и профиль сварного шва.
5. Защитный газ: Тип и расход защитного газа влияют на качество сварки и должны соответствовать конкретным условиям применения.
6. Формирование импульсов: При импульсной лазерной сварке манипулирование длительностью и частотой импульсов позволяет улучшить характеристики сварного шва и минимизировать дефекты.

Перед началом производственной сварки всегда выполняйте пробные сварные швы на представительных образцах для проверки и уточнения настроек параметров. Такой подход обеспечивает стабильное качество сварных швов, минимизирует количество дефектов и оптимизирует эффективность процесса в промышленных условиях.