Viene proposto un metodo di saldatura a doppio raggio, che viene utilizzato principalmente per migliorare l'adattabilità della saldatura laser all'accuratezza dell'assemblaggio, aumentare la stabilità del processo di saldatura e migliorare la qualità delle saldature . È particolarmente adatto per le piastre sottili di saldatura, leghe di alluminio e altri materiali .}
Il metodo di saldatura a doppio raggio è proposto principalmente per migliorare l'adattabilità della saldatura laser all'accuratezza dell'assemblaggio, aumentare la stabilità del processo di saldatura e migliorare la qualità delle saldature . È particolarmente adatto per le piastre sottili di saldatura e le lotte di alluminio in due di divieto di le allo stesso tipo di leghe in alluminio. raggi laser per la saldatura, ma usano anche due diversi tipi di laser per la saldatura combinata . Laser CO2, nd: laser yag, laser a semiconduttore ad alta potenza, ecc. Travi, il campo di temperatura di saldatura può essere regolato comodamente e in modo flessibile, cambiando così l'esistenza dei fori e il flusso di metallo liquido nella piscina fusa, fornendo una gamma più ampia di scelte per la tecnologia di saldatura, che non ha eguali da una saldatura a raggio singolo, ma anche in una velocità con una velocità con una pesca a traco Difficile saldare con saldatura laser convenzionale .
1. Principio della saldatura laser a doppio raggio
La saldatura a doppio raggio si riferisce all'uso di due raggi laser contemporaneamente durante il processo di saldatura . disposizione del raggio, spaziatura del raggio, l'angolo formato dai due raggi, la posizione di messa a fuoco e il rapporto energetico di solito, ecco di solito i due travi sono trasmessi per i due movimenti per la disposizione di un trasporto di soli dual beams. As shown in the figure, one is to arrange them in series along the welding direction. This arrangement can reduce the cooling rate of the molten pool, reduce the hardening tendency of the weld and the generation of pores. The other is to arrange the beams side by side or cross on both sides of the weld to increase the adaptability to the weld Gap .
Per il sistema di saldatura laser a doppio raggio disposto in serie, ci sono tre diversi meccanismi di saldatura in base alla spaziatura tra i due raggi .
1)Nel primo meccanismo di saldatura, la spaziatura tra le due travi è grande, un raggio ha una densità di energia più elevata ed è focalizzata sulla superficie del pezzo, producendo piccoli fori durante la saldatura; L'altro raggio ha una densità di energia inferiore ed è utilizzato solo come fonte di calore per il trattamento termico pre-raggiungimento o post-andamento . Questo meccanismo di saldatura consente di controllare la velocità di raffreddamento della piscina di saldatura, che è benefica per la saldatura di materiali sensibili alla crepa come acciaio ad alto contenuto di carbonio e acciaio al carbonio elevato come acciaio al carbonio elevato come acciaio al carbonio ad alta crepa
2)Nel secondo meccanismo di saldatura, la distanza tra i due focolai laser è relativamente piccola . i due raggi laser producono due piccoli fori indipendenti in un singolo pool fuso, cambiando così il modello di flusso del metallo fuso .
3) Nel terzo meccanismo di saldatura, la distanza tra i due raggi laser è molto piccola e i due raggi laser producono lo stesso buco della serratura nel pool di saldatura . rispetto alla saldatura laser a travi singoli, questo buco della chiave è più grande e non è facile da chiudere, rendendo il processo di saldatura più stabile e più facile da scaricare il gas {{2} che sta conducendo per il ridotto e non è facile da chiudere, che è facile da chiudere, che è facile da chiudersi, rendendo il processo di saldatura stabile e più facile da scaricare il gas {{2} e sta conducendo per il ridotto e si è un po 'chiuso, che è facile da chiudere, e non è facile da chiudere la saldatura, che è più facile da scaricare il gas {{2 e saldature continue, uniformi e belle .
Durante il processo di saldatura, i due raggi laser possono anche essere impostati ad un certo punto di vista e il suo meccanismo di saldatura è simile al meccanismo di saldatura a doppia trama parallelo . i risultati del test mostrano che combinando due travi laser ad alta potenza {7} travi di laser {a chiave}. Più stabile, che può migliorare efficacemente la qualità di saldatura . in applicazioni pratiche, le diverse combinazioni di due raggi laser possono essere regolate in base a diverse condizioni di saldatura per ottenere diversi processi di saldatura .
2. metodo di implementazione della saldatura laser a doppia fascia
L'uscita a doppio raggio può essere ottenuta combinando due diversi raggi laser o usando un sistema di scissione del raggio ottico per dividere un raggio laser in due travi per la saldatura . per dividere un raggio laser in due bei di movimenti, i movimenti di movimenti sono usati due movimenti di movimenti, le figure di movimenti sono usate da due movimenti, le cifre di movimenti sono usate su due movimenti, i movimenti sono usati due moitni Utilizzando una lente di messa a fuoco come splitter di raggio .
In addition, a reflector can be used as a beam splitter, and the last reflector in the optical path is used as a beam splitter. This reflector is also called a ridge reflector. Its reflection surface is not a single plane, but is composed of two planes. The intersection of the two reflection surfaces is located in the middle of the mirror surface, which looks like a ridge line, as shown in the figure. A parallel beam is projected onto the beam splitter, reflected by two planes at different angles into two beams, irradiated to different positions on the focusing lens, and focused to obtain two beams with a certain distance on the workpiece surface. By changing the angle between the two reflecting surfaces and the position of the ridge line, split beams Con lunghezze e disposizioni focali diverse possono essere ottenuti .
Quando vengono usati due diversi tipi di raggi laser per formare un raggio a doppio, ci sono molte combinazioni . un laser CO2 di alta qualità con una distribuzione di energia gaussiana può essere utilizzata per il lavoro di saldatura principale, integrato da un semiconduttore Laser con il dueco I raggi possono essere regolati in modo indipendente, d'altra parte . per diverse forme articolari, è possibile ottenere un campo di temperatura regolabile regolando la posizione sovrapposta del laser e il laser a semiconduttore, che è molto adatto per il controllo del processo di saldatura . in aggiunta a YAG Laser e cof. Laser pulsati per la saldatura e i raggi focalizzati possono essere combinati con travi sgonfia per la saldatura .
3. Principio della saldatura laser a doppio raggio
3.1 Saldatura laser a doppio raggio di foglio zincato
La teglia in acciaio zincato è il materiale più comunemente usato nell'industria automobilistica . Il punto di fusione dell'acciaio è di circa 1500 gradi, mentre il punto di ebollizione dello zinco è solo 906 gradi . Pertanto, quando il metodo di saldatura è adottato, una grande quantità di vapori di zinco è generalmente generato, con un processo di saldatura non instabile e la formazione per la formazione { Articoli a tracolla, la volatilizzazione dello strato zincato si verifica non solo sulle superfici superiori e inferiori, ma anche sull'interfaccia articolare . durante il processo di saldatura, il vapore di zinco spruzza rapidamente la superficie della piscina fusa in alcune aree, mentre il vapore di zinco è difficile da sfuggire alla superficie della piscina motivata in alcune aree, portando rapidamente a saldatura estremamente inarrestabile {{6}
La saldatura laser a doppio raggio può risolvere il problema della qualità della saldatura causata dal vapore di zinco . Un metodo è quello di controllare il tempo di permanenza e la velocità di raffreddamento del pool fuso abbinando ragionevolmente l'energia dei due raggi laser, che è favorevole alla fuga del vapore di zinco; Un altro metodo è quello di consentire a zinco vapore di fuggire attraverso la pre-perforazione o il grooving . come mostrato nella figura seguente, un laser CO2 viene utilizzato per la saldatura e un laser YAG sulla parte anteriore del laser CO2 viene utilizzato per il vapori per il vapori per la foratura da nonno da parte di perforazione o per la foratura da nonno da parte di perforazione o per il cronometro da nonno da parte di perforazione o per il cronometro. saldatura, impedendo che sia trattenuta nel pool fuso e formando difetti .
3.2 Saldatura laser a doppio raggio di lega di alluminio
A causa delle proprietà uniche dei materiali in lega di alluminio, la saldatura laser ha le seguenti difficoltà: la lega di alluminio ha un basso tasso di assorbimento per il laser e la riflettività iniziale della superficie del raggio laser CO2 supera il 90%; Le saldature laser in lega di alluminio sono soggette a pori e crepe durante la saldatura; e c'è una perdita di elementi in lega durante la saldatura . quando viene utilizzata la saldatura laser a raggio singolo, il buco della serratura è difficile da formare e difficile da mantenere la stabilità . quando è usata la saldatura a doppio raggio, la dimensione del buco, la dimensione del buco può essere ridotta per essere ridotta per la riduzione della dimensione del calo di pori e crepe di saldatura . Poiché il processo di saldatura è più stabile e la quantità di schizzi è ridotta, la formazione della superficie di saldatura ottenuta mediante saldatura a doppia fascia di lega di alluminio è anche migliore di una sola mo2 Laser Beam .
Gli studi hanno dimostrato che durante la saldatura in lega di alluminio Serie 5000 di spessore da 2 mm, quando la spaziatura tra i due raggi è 0 . 6 ~ 1 . 0mm, il processo di saldatura è relativamente stabile e la spaccatura è più grande, che è più grande, che è più grande tra i due moho di scatto tra i mobili Piccolo, il processo di saldatura è simile alla saldatura a raggio singolo e non è facile da essere stabili; Se la spaziatura è troppo grande, influenzerà la penetrazione della saldatura, come mostrato nella figura seguente . inoltre, il rapporto di energia dei due raggi ha anche un effetto significativo sulla qualità di saldatura . che i due raggi sono saldati di due bei di energia. maggiore di 1: 1, che aiuta a migliorare la qualità della saldatura e aumentare l'area di fusione. Anche a una velocità di saldatura più elevata, è possibile ottenere una saldatura liscia e bella.
3.3 Saldatura a doppio raggio di piastre di spessore disuguale
Nella produzione industriale, è spesso necessario saldare due o più piastre metalliche di diversi spessori e forme insieme per formare una piastra giuntata . specialmente nella produzione automobilistica, l'applicazione di piastre giunte sta diventando sempre più estesa .}}
Insieme di saldatura di diverse specifiche, rivestimenti di superficie o proprietà insieme, la resistenza può essere migliorata, il consumo di energia può essere ridotto e il peso può essere ridotto . nella saldatura di piastre giunte, la saldatura laser di piastre di alto livello è di solito utilizzata . Il problema è che il lavoro è necessario essere saldati per essere pre-prigionieri di alto livello e di essere utilizzati in alto e alti assembly. For plates of unequal thickness, dual-beam welding can adapt to the differences in plate gaps, butt joints, relative thicknesses and materials, and can weld plates with large edge and gap tolerances, thereby improving welding speed and weld quality.
The main process parameters of dual-beam welding of plates of unequal thickness can be divided into welding parameters and plate parameters, as shown in the figure. Welding parameters include the power of the two laser beams, welding speed, focal position, welding head angle, beam rotation angle of the dual beams at the butt joint, and welding deviation. Plate I parametri includono dimensioni del materiale, prestazioni, taglio del bordo e gap di piastra . La potenza dei due raggi laser può essere regolata separatamente in base ai diversi scopi di saldatura .
Di solito, quando la messa a fuoco è sulla superficie della piastra sottile, il processo di saldatura è stabile ed efficiente . L'angolo di testa di saldatura è generalmente selezionato a circa 6 gradi . Se lo spessore delle due piastre è grande, un angolo di saldatura positivo, è possibile utilizzare un angolo di saldatura positivo, che è piccola, la piastra è piccola quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola, quando la piastra è piccola. È possibile utilizzare un angolo di testa di saldatura negativa . La deviazione di saldatura è definita come la distanza tra il focus laser e il bordo della piastra spessa . regolando la deviazione di saldatura, la concavità della saldatura può essere ridotta per ottenere una buona sezione trasversale di saldatura .}
When welding plates with large gaps, the effective beam heating diameter can be increased by rotating the dual beam angle to achieve good gap filling capabilities. The width of the top of the weld is determined by the effective beam diameter of the two laser beams, that is, by the beam rotation angle. The larger the rotation angle, the wider the dual beam heating intervallo e più ampia La larghezza superiore della saldatura . I due raggi laser svolgono ruoli diversi nel processo di saldatura, un raggio viene utilizzato principalmente per penetrare nell'articolazione e l'altro raggio viene utilizzato principalmente sulla piastra spessa e il bordo del petto a ricevi. saldatura), il raggio anteriore colpisce la piastra spessa, riscalda il materiale fuso e le successive raggi laser producono la penetrazione . Il primo raggio laser nella parte anteriore può sciogliere parzialmente la piastra spessa, ma contribuisce notevolmente al processo di saldatura perché non solo si scioglie il lato della piastra spessa per riempire meglio la diva penetra l'articolazione, aumentando così la velocità di saldatura . nella saldatura a doppio raggio con un angolo di rotazione negativo (il raggio anteriore agisce sulla saldatura e il raggio posteriore agisce sulla piastra spessa), i due raggi laser agiscono in modi opposti . la penna del cavo anteriore della giuntura e la fascia posteriore si muove la piastra di spessa e riempie il divario e riempie il diva
In questo momento, il laser a fascio anteriore deve penetrare nella piastra fredda e la velocità di saldatura è inferiore a quella dell'angolo di rotazione del raggio positivo . contemporaneamente, a causa dell'effetto preriscaldante del Laser del raggio posteriore, il Laser del raggio posteriore si scioglierà più materiali di piastra spessa alla stessa potenza. Ridotto . In confronto, l'angolo di rotazione del fascio positivo può aumentare in modo appropriato la velocità di saldatura, mentre l'angolo di rotazione del fascio negativo può ottenere un migliore effetto di riempimento di gap . La figura seguente mostra l'effetto di diversi angoli di rotazione del fascio sulla sezione trasversale di saldatura .}}
3.4 Saldatura laser a doppio raggio di piastre spesse
Con il miglioramento del livello di potenza laser e della qualità del raggio, la saldatura laser a piastra spessa è diventata una realtà ., tuttavia, a causa dell'elevato costo dei laser ad alta potenza e della necessità generale di riempimento del metallo in una spessa saldatura a piastre, ma è anche soggetto a alcuni limiti di energia effettiva {{2}. Beam, migliora la capacità di fusione del filo di riempimento, stabilizza il buco della serratura laser, migliora la stabilità della saldatura e quindi migliora la qualità della saldatura .
