Njia ya kulehemu ya boriti mbili inapendekezwa, haswa kutatua kubadilika kwakulehemu laserkwa usahihi wa mkusanyiko, kuboresha utulivu wa mchakato wa kulehemu, na kuboresha ubora wa weld, hasa kwa kulehemu sahani nyembamba na kulehemu aloi ya alumini. Ulehemu wa laser wa boriti mbili unaweza kutumia mbinu za macho kutenganisha leza sawa katika miale miwili tofauti ya mwanga kwa ajili ya kulehemu. Inaweza pia kutumia aina mbili tofauti za leza kuchanganya, leza ya CO2, leza ya Nd:YAG na leza ya semiconductor yenye nguvu ya juu. inaweza kuunganishwa. Kwa kubadilisha nishati ya boriti, nafasi ya boriti, na hata muundo wa usambazaji wa nishati wa mihimili miwili, eneo la joto la kulehemu linaweza kubadilishwa kwa urahisi na kwa urahisi, kubadilisha muundo wa kuwepo kwa mashimo na muundo wa mtiririko wa chuma kioevu katika bwawa la kuyeyuka. , kutoa suluhisho bora kwa mchakato wa kulehemu. Nafasi kubwa ya chaguo haipatikani na kulehemu laser ya boriti moja. Sio tu faida ya kupenya kwa laser kubwa ya kulehemu, kasi ya haraka na usahihi wa juu, lakini pia ina uwezo mkubwa wa kukabiliana na vifaa na viungo ambavyo ni vigumu kuunganisha na kulehemu ya kawaida ya laser.
Kanuni yakulehemu laser mbili-boriti
Ulehemu wa boriti mbili unamaanisha kutumia mihimili miwili ya laser kwa wakati mmoja wakati wa mchakato wa kulehemu. Mpangilio wa boriti, nafasi ya boriti, pembe kati ya mihimili miwili, nafasi ya kuzingatia na uwiano wa nishati ya mihimili miwili ni mipangilio muhimu katika kulehemu laser ya boriti mbili. kigezo. Kwa kawaida, wakati wa mchakato wa kulehemu, kwa ujumla kuna njia mbili za kupanga mihimili miwili. Kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu, moja imepangwa kwa mfululizo kando ya mwelekeo wa kulehemu. Mpangilio huu unaweza kupunguza kiwango cha baridi cha bwawa la kuyeyuka. Hupunguza tabia ya ugumu wa weld na kizazi cha pores. Nyingine ni kuzipanga kando kwa kando au kuvuka kwa pande zote mbili za weld ili kuboresha uwezo wa kukabiliana na pengo la weld.
Kanuni ya kulehemu ya laser ya boriti mbili
Ulehemu wa boriti mbili unamaanisha kutumia mihimili miwili ya laser kwa wakati mmoja wakati wa mchakato wa kulehemu. Mpangilio wa boriti, nafasi ya boriti, pembe kati ya mihimili miwili, nafasi ya kuzingatia na uwiano wa nishati ya mihimili miwili ni mipangilio muhimu katika kulehemu laser ya boriti mbili. kigezo. Kwa kawaida, wakati wa mchakato wa kulehemu, kwa ujumla kuna njia mbili za kupanga mihimili miwili. Kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu, moja imepangwa kwa mfululizo kando ya mwelekeo wa kulehemu. Mpangilio huu unaweza kupunguza kiwango cha baridi cha bwawa la kuyeyuka. Hupunguza tabia ya ugumu wa weld na kizazi cha pores. Nyingine ni kuzipanga kando kwa kando au kuvuka kwa pande zote mbili za weld ili kuboresha uwezo wa kukabiliana na pengo la weld.
Kwa mfumo wa kulehemu wa leza ya boriti mbili iliyopangwa sanjari, kuna njia tatu tofauti za kulehemu kulingana na umbali kati ya mihimili ya mbele na ya nyuma, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu.
1. Katika aina ya kwanza ya utaratibu wa kulehemu, umbali kati ya mihimili miwili ya mwanga ni kiasi kikubwa. Boriti moja ya mwanga ina wiani mkubwa wa nishati na inalenga juu ya uso wa workpiece ili kuzalisha mashimo muhimu katika kulehemu; boriti nyingine ya mwanga ina wiani mdogo wa nishati. Inatumika tu kama chanzo cha joto kwa matibabu ya joto kabla ya kulehemu au baada ya kulehemu. Kwa kutumia utaratibu huu wa kulehemu, kiwango cha kupoeza cha bwawa la kulehemu kinaweza kudhibitiwa ndani ya safu fulani, ambayo ni ya manufaa kwa kulehemu baadhi ya nyenzo zenye unyeti mkubwa wa nyufa, kama vile chuma cha juu cha kaboni, aloi ya chuma, n.k., na pia inaweza kuboresha uimara. ya weld.
2. Katika aina ya pili ya utaratibu wa kulehemu, umbali wa kuzingatia kati ya mihimili miwili ya mwanga ni kiasi kidogo. Miale miwili ya mwanga hutoa funguo mbili za kujitegemea katika bwawa la kulehemu, ambalo hubadilisha muundo wa mtiririko wa chuma kioevu na husaidia kuzuia kukamata. Inaweza kuondokana na tukio la kasoro kama vile kingo na bulges za weld na kuboresha uundaji wa weld.
3. Katika aina ya tatu ya utaratibu wa kulehemu, umbali kati ya mihimili miwili ya mwanga ni ndogo sana. Kwa wakati huu, mihimili miwili ya mwanga hutoa funguo sawa katika bwawa la kulehemu. Ikilinganishwa na kulehemu laser ya boriti moja, kwa sababu ukubwa wa shimo la funguo inakuwa kubwa na si rahisi kuifunga, mchakato wa kulehemu ni imara zaidi na gesi ni rahisi kutekeleza, ambayo ni ya manufaa kwa kupunguza pores na spatter, na kupata kuendelea, sare na. welds nzuri.
Wakati wa mchakato wa kulehemu, mihimili miwili ya laser pia inaweza kufanywa kwa pembe fulani kwa kila mmoja. Utaratibu wa kulehemu ni sawa na utaratibu wa kulehemu wa boriti mbili sambamba. Matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa kwa kutumia OO mbili za nguvu za juu zenye pembe ya 30° kwa kila mmoja na umbali wa 1~2mm, boriti ya leza inaweza kupata tundu la funguo lenye umbo la funnel. Ukubwa wa shimo la ufunguo ni kubwa na imara zaidi, ambayo inaweza kuboresha ubora wa kulehemu kwa ufanisi. Katika matumizi ya vitendo, mchanganyiko wa pamoja wa mihimili miwili ya mwanga inaweza kubadilishwa kulingana na hali tofauti za kulehemu ili kufikia michakato tofauti ya kulehemu.
6. Njia ya utekelezaji wa kulehemu laser ya boriti mbili
Upataji wa mihimili miwili inaweza kupatikana kwa kuchanganya mihimili miwili tofauti ya laser, au boriti moja ya laser inaweza kugawanywa katika mihimili miwili ya laser kwa kulehemu kwa kutumia mfumo wa spectrometry ya macho. Ili kugawanya boriti ya mwanga ndani ya mihimili miwili ya laser inayofanana ya nguvu tofauti, spectroscope au mfumo maalum wa macho unaweza kutumika. Picha inaonyesha michoro miwili ya kielelezo ya kanuni za mgawanyiko wa mwanga kwa kutumia vioo vinavyolenga kama vipasua vya boriti.
Kwa kuongezea, kiakisi pia kinaweza kutumika kama kigawanyaji cha boriti, na kiakisi cha mwisho kwenye njia ya macho kinaweza kutumika kama kigawanyaji cha boriti. Aina hii ya kutafakari pia inaitwa kutafakari kwa aina ya paa. Uso wake wa kutafakari sio uso wa gorofa, lakini una ndege mbili. Mstari wa makutano ya nyuso mbili za kutafakari iko katikati ya uso wa kioo, sawa na paa la paa, kama inavyoonekana kwenye takwimu. Boriti ya mwanga sambamba huangaza kwenye spectroscope, inaonyeshwa na ndege mbili kwa pembe tofauti ili kuunda mihimili miwili ya mwanga, na huangaza kwenye nafasi tofauti za kioo cha kuzingatia. Baada ya kuzingatia, mihimili miwili ya mwanga hupatikana kwa umbali fulani juu ya uso wa workpiece. Kwa kubadilisha angle kati ya nyuso mbili za kutafakari na nafasi ya paa, mihimili ya mwanga iliyogawanyika na umbali tofauti wa kuzingatia na mipangilio inaweza kupatikana.
Wakati wa kutumia aina mbili tofauti zamihimili ya laser to kuunda boriti mbili, kuna michanganyiko mingi. Laser ya ubora wa CO2 yenye usambazaji wa nishati ya Gaussian inaweza kutumika kwa kazi kuu ya kulehemu, na laser ya semiconductor yenye usambazaji wa nishati ya mstatili inaweza kutumika kusaidia katika kazi ya matibabu ya joto. Kwa upande mmoja, mchanganyiko huu ni wa kiuchumi zaidi. Kwa upande mwingine, nguvu ya mihimili miwili ya mwanga inaweza kubadilishwa kwa kujitegemea. Kwa aina tofauti za pamoja, uwanja wa joto unaoweza kubadilishwa unaweza kupatikana kwa kurekebisha nafasi ya kuingiliana ya laser na laser ya semiconductor, ambayo inafaa sana kwa kulehemu. Udhibiti wa mchakato. Kwa kuongeza, laser ya YAG na laser ya CO2 pia inaweza kuunganishwa kuwa boriti mara mbili ya kulehemu, laser inayoendelea na laser ya kunde inaweza kuunganishwa kwa kulehemu, na boriti iliyozingatia na boriti iliyopunguzwa inaweza pia kuunganishwa kwa kulehemu.
7. Kanuni ya kulehemu laser ya boriti mbili
3.1 Ulehemu wa laser wa boriti mbili ya karatasi za mabati
Karatasi ya chuma ya mabati ni nyenzo inayotumiwa sana katika tasnia ya magari. Kiwango cha kuyeyuka cha chuma ni karibu 1500 ° C, wakati kiwango cha mchemko cha zinki ni 906 ° C tu. Kwa hiyo, wakati wa kutumia njia ya kulehemu ya fusion, kiasi kikubwa cha mvuke wa zinki kawaida huzalishwa, na kusababisha mchakato wa kulehemu kuwa imara. , kutengeneza pores katika weld. Kwa viungo vya lap, tete ya safu ya mabati haipatikani tu kwenye nyuso za juu na za chini, lakini pia hutokea kwenye uso wa pamoja. Wakati wa mchakato wa kulehemu, mvuke wa zinki hutoka kwa haraka nje ya uso wa bwawa lililoyeyushwa katika maeneo fulani, wakati katika maeneo mengine ni vigumu kwa mvuke wa zinki kutoka kwa bwawa la kuyeyuka. Juu ya uso wa bwawa, ubora wa kulehemu ni imara sana.
Ulehemu wa laser wa boriti mbili unaweza kutatua matatizo ya ubora wa kulehemu yanayosababishwa na mvuke wa zinki. Njia moja ni kudhibiti muda wa kuwepo na kiwango cha kupoeza kwa bwawa la kuyeyuka kwa kulinganisha ipasavyo nishati ya mihimili miwili ili kuwezesha kutoroka kwa mvuke wa zinki; njia nyingine ni Kuachilia mvuke wa zinki kwa kuchomwa kabla au kupiga. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6-31, laser ya CO2 hutumiwa kwa kulehemu. Laser ya YAG iko mbele ya leza ya CO2 na inatumika kutoboa mashimo au kukata grooves. Mashimo au groo zilizochakatwa hapo awali hutoa njia ya kutoroka kwa mvuke wa zinki unaozalishwa wakati wa kulehemu unaofuata, kuizuia kubaki kwenye bwawa la kuyeyuka na kutengeneza kasoro.
3.2 Ulehemu wa laser wa boriti mbili ya aloi ya alumini
Kutokana na sifa maalum za utendaji wa vifaa vya aloi ya alumini, kuna matatizo yafuatayo katika kutumia kulehemu laser [39]: aloi ya alumini ina kiwango cha chini cha kunyonya kwa laser, na uakisi wa awali wa uso wa boriti ya laser ya CO2 unazidi 90%; aluminium alloy laser kulehemu seams ni rahisi kuzalisha Porosity, nyufa; kuchomwa kwa vipengele vya alloy wakati wa kulehemu, nk Unapotumia kulehemu moja ya laser, ni vigumu kuanzisha ufunguo wa ufunguo na kudumisha utulivu. Ulehemu wa laser wa boriti mbili unaweza kuongeza ukubwa wa tundu la funguo, na kufanya iwe vigumu kwa tundu la ufunguo kufunga, ambayo ni ya manufaa kwa kutokwa kwa gesi. Inaweza pia kupunguza kiwango cha baridi na kupunguza tukio la pores na nyufa za kulehemu. Kwa kuwa mchakato wa kulehemu ni thabiti zaidi na kiasi cha spatter hupunguzwa, sura ya uso wa weld iliyopatikana kwa kulehemu ya boriti mbili ya aloi za alumini pia ni bora zaidi kuliko ile ya kulehemu ya boriti moja. Kielelezo 6-32 kinaonyesha mwonekano wa mshono wa weld wa 3mm nene aloi ya aloi ya kulehemu ya kitako kwa kutumia laser ya boriti moja ya CO2 na kulehemu ya laser ya boriti mbili.
Utafiti unaonyesha kwamba wakati wa kulehemu aloi ya alumini yenye unene wa 2mm nene 5000, wakati umbali kati ya mihimili miwili ni 0.6 ~ 1.0mm, mchakato wa kulehemu ni thabiti na uwazi wa shimo la funguo ni kubwa zaidi, ambayo inafaa kwa uvukizi na kutoroka kwa magnesiamu mchakato wa kulehemu. Ikiwa umbali kati ya mihimili miwili ni ndogo sana, mchakato wa kulehemu wa boriti moja hautakuwa imara. Ikiwa umbali ni mkubwa sana, kupenya kwa kulehemu kutaathiriwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6-33. Aidha, uwiano wa nishati ya mihimili miwili pia ina athari kubwa juu ya ubora wa kulehemu. Wakati mihimili miwili iliyo na nafasi ya 0.9mm imepangwa kwa mfululizo kwa kulehemu, nishati ya boriti ya awali inapaswa kuongezeka ipasavyo ili uwiano wa nishati wa mihimili miwili kabla na baada ya ni kubwa kuliko 1: 1. Inasaidia kuboresha ubora wa mshono wa kulehemu, kuongeza eneo la kuyeyuka, na bado kupata mshono laini na mzuri wa kulehemu wakati kasi ya kulehemu iko juu.
3.3 Ulehemu wa boriti mbili za sahani za unene zisizo sawa
Katika uzalishaji wa viwandani, mara nyingi ni muhimu kuunganisha sahani za chuma mbili au zaidi za unene na maumbo tofauti ili kuunda sahani iliyounganishwa. Hasa katika utengenezaji wa magari, utumiaji wa nafasi zilizoachwa wazi na za kulehemu unazidi kuenea. Kwa sahani za kulehemu na vipimo tofauti, mipako ya uso au mali, nguvu inaweza kuongezeka, matumizi ya kupunguzwa, na kupunguzwa kwa ubora. Ulehemu wa laser wa sahani za unene tofauti kawaida hutumiwa katika kulehemu kwa paneli. Tatizo kubwa ni kwamba sahani za kuunganishwa lazima ziwe na kingo za usahihi wa juu na kuhakikisha mkusanyiko wa juu. Matumizi ya kulehemu ya boriti mbili ya sahani za unene zisizo sawa inaweza kukabiliana na mabadiliko tofauti katika mapungufu ya sahani, viungo vya kitako, unene wa jamaa na vifaa vya sahani. Inaweza kulehemu sahani na makali makubwa na uvumilivu wa pengo na kuboresha kasi ya kulehemu na ubora wa weld.
Vigezo kuu vya mchakato wa kulehemu wa Shuangguangdong wa sahani zisizo sawa za unene vinaweza kugawanywa katika vigezo vya kulehemu na vigezo vya sahani, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Vigezo vya kulehemu ni pamoja na nguvu ya mihimili miwili ya laser, kasi ya kulehemu, nafasi ya kuzingatia, angle ya kichwa ya kulehemu, angle ya mzunguko wa boriti ya pamoja ya boriti ya boriti na kukabiliana na kulehemu, nk. Vigezo vya bodi ni pamoja na ukubwa wa nyenzo, utendaji, hali ya trimming, mapungufu ya bodi. , nk Nguvu ya mihimili miwili ya laser inaweza kubadilishwa tofauti kulingana na madhumuni tofauti ya kulehemu. Msimamo wa kuzingatia kwa ujumla iko juu ya uso wa sahani nyembamba ili kufikia mchakato wa kulehemu imara na ufanisi. Pembe ya kichwa cha kulehemu kawaida huchaguliwa kuwa karibu 6. Ikiwa unene wa sahani mbili ni kiasi kikubwa, angle nzuri ya kulehemu inaweza kutumika, yaani, laser inaelekezwa kuelekea sahani nyembamba, kama inavyoonekana kwenye picha; wakati unene wa sahani ni kiasi kidogo, angle ya kichwa cha kulehemu hasi inaweza kutumika. Kukabiliana na kulehemu hufafanuliwa kama umbali kati ya lengo la laser na makali ya sahani nene. Kwa kurekebisha kukabiliana na kulehemu, kiasi cha weld dent kinaweza kupunguzwa na sehemu nzuri ya msalaba wa weld inaweza kupatikana.
Wakati wa kulehemu sahani na mapungufu makubwa, unaweza kuongeza kipenyo cha joto cha boriti yenye ufanisi kwa kuzunguka angle ya boriti mbili ili kupata uwezo mzuri wa kujaza pengo. Upana wa juu ya weld imedhamiriwa na kipenyo cha boriti yenye ufanisi ya mihimili miwili ya laser, yaani, angle ya mzunguko wa boriti. Pembe kubwa ya mzunguko, pana zaidi ya aina ya joto ya boriti mbili, na upana wa sehemu ya juu ya weld. Mihimili miwili ya laser ina majukumu tofauti katika mchakato wa kulehemu. Moja hutumiwa hasa kupenya mshono, wakati nyingine hutumiwa hasa kuyeyusha nyenzo za sahani nene ili kujaza pengo. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6-35, chini ya pembe chanya ya boriti ya mzunguko (boriti ya mbele hutenda kwenye bati nene, boriti ya nyuma hutenda kwenye weld), boriti ya mbele ni tukio kwenye sahani nene ili joto na kuyeyusha nyenzo, na. ifuatayo Boriti ya laser inajenga kupenya. Boriti ya kwanza ya laser mbele inaweza kuyeyusha tu sahani nene, lakini inachangia sana mchakato wa kulehemu, kwa sababu sio tu kuyeyusha upande wa sahani nene kwa kujaza pengo bora, lakini pia hujiunga na nyenzo za pamoja ili. mihimili ifuatayo Ni rahisi zaidi kuunganisha kupitia viungo, kuruhusu kulehemu kwa kasi. Katika kulehemu mbili-boriti na angle hasi ya mzunguko (boriti ya mbele hufanya kazi kwenye weld, na boriti ya nyuma hufanya juu ya sahani nene), mihimili miwili ina athari kinyume kabisa. Boriti ya zamani inayeyuka pamoja, na boriti ya mwisho inayeyusha sahani nene ili kuijaza. pengo. Katika kesi hiyo, boriti ya mbele inahitajika kuunganisha kwa njia ya sahani ya baridi, na kasi ya kulehemu ni polepole kuliko kutumia angle nzuri ya mzunguko wa boriti. Na kutokana na athari ya joto ya awali ya boriti iliyotangulia, boriti ya mwisho itayeyuka nyenzo za sahani nene chini ya nguvu sawa. Katika kesi hii, nguvu ya boriti ya laser ya mwisho inapaswa kupunguzwa ipasavyo. Kwa kulinganisha, kutumia pembe chanya ya mzunguko wa boriti kunaweza kuongeza kasi ya kulehemu ipasavyo, na kutumia pembe hasi ya mzunguko wa boriti inaweza kufikia kujaza pengo bora. Kielelezo 6-36 kinaonyesha ushawishi wa pembe tofauti za mzunguko wa boriti kwenye sehemu ya msalaba wa weld.
3.4 Ulehemu wa laser wa boriti mbili za sahani kubwa nene Pamoja na uboreshaji wa kiwango cha nguvu cha laser na ubora wa boriti, kulehemu kwa laser ya sahani kubwa nene imekuwa ukweli. Hata hivyo, kwa sababu lasers high-nguvu ni ghali na kulehemu ya sahani kubwa nene kwa ujumla inahitaji filler chuma, kuna mapungufu fulani katika uzalishaji halisi. Matumizi ya teknolojia ya kulehemu ya laser mbili-boriti haiwezi tu kuongeza nguvu ya laser, lakini pia kuongeza kipenyo cha joto cha boriti yenye ufanisi, kuongeza uwezo wa kuyeyusha waya wa kichungi, kuleta utulivu wa shimo kuu la laser, kuboresha utulivu wa kulehemu, na kuboresha ubora wa kulehemu.
Muda wa kutuma: Apr-29-2024
