La du-traba veldmetodo estas proponita, ĉefe por solvi la adaptiĝemon delasera veldadoal muntada precizeco, plibonigas la stabilecon de la veldprocezo, kaj plibonigas la kvaliton de la veldado, precipe por veldado de maldikaj platoj kaj veldado de aluminiaj alojoj. Duobla-traba lasera veldado povas uzi optikajn metodojn por apartigi la saman laseron en du apartajn lumfaskojn por veldado. Ĝi ankaŭ povas uzi du malsamajn specojn de laseroj por kombini, CO2-laseron, Nd:YAG-laseron kaj alt-potencan duonkonduktan laseron. Ŝanĝante la radian energion, radian interspacon, kaj eĉ la energian distribuan padronon de la du radioj, la velda temperatura kampo povas esti oportune kaj flekseble alĝustigita, ŝanĝante la ĉeestopadronon de la truoj kaj la flupadronon de la likva metalo en la fandita naĝejo, provizante pli bonan solvon por la veldprocezo. La vasta elektospaco estas nekomparebla al unu-traba lasera veldado. Ĝi ne nur havas la avantaĝojn de granda lasera velda penetrado, rapida rapideco kaj alta precizeco, sed ankaŭ havas grandan adaptiĝemon al materialoj kaj juntoj, kiujn malfacilas veldi per konvencia lasera veldado.
Principo deduobla-traba lasera veldado
Duobla-traba veldado signifas uzi du laserajn radiojn samtempe dum la velda procezo. La aranĝo de la radio, la interspaco inter la radioj, la angulo inter la du radioj, la fokusa pozicio kaj la energia proporcio de la du radioj estas ĉiuj gravaj agordoj en duobla-traba lasera veldado. Normale, dum la velda procezo, ĝenerale ekzistas du manieroj aranĝi la duoblajn radiojn. Kiel montrite en la figuro, unu estas aranĝita serie laŭ la velda direkto. Ĉi tiu aranĝo povas redukti la malvarmiĝan rapidecon de la fandita naĝejo. Reduktas la tendencon al hardebleco de la veldo kaj la generadon de poroj. La alia estas aranĝi ilin flank-al-flanke aŭ transverse ambaŭflanke de la veldo por plibonigi la adaptiĝemon al la velda interspaco.
Duobla-radia lasera velda principo
Duobla-traba veldado signifas uzi du laserajn radiojn samtempe dum la velda procezo. La aranĝo de la radio, la interspaco inter la radioj, la angulo inter la du radioj, la fokusa pozicio kaj la energia proporcio de la du radioj estas ĉiuj gravaj agordoj en duobla-traba lasera veldado. Normale, dum la velda procezo, ĝenerale ekzistas du manieroj aranĝi la duoblajn radiojn. Kiel montrite en la figuro, unu estas aranĝita serie laŭ la velda direkto. Ĉi tiu aranĝo povas redukti la malvarmiĝan rapidecon de la fandita naĝejo. Reduktas la tendencon al hardebleco de la veldo kaj la generadon de poroj. La alia estas aranĝi ilin flank-al-flanke aŭ transverse ambaŭflanke de la veldo por plibonigi la adaptiĝemon al la velda interspaco.
Por tandem-aranĝita du-traba lasera veldsistemo, ekzistas tri malsamaj veldmekanismoj depende de la distanco inter la antaŭaj kaj malantaŭaj traboj, kiel montrite en la suba figuro.
1. En la unua tipo de veldmekanismo, la distanco inter la du lumradioj estas relative granda. Unu lumradio havas pli grandan energidensecon kaj estas fokusita sur la surfaco de la laborpeco por krei ŝlosiltruojn en la veldado; la alia lumradio havas pli malgrandan energidensecon. Ĝi estas uzata nur kiel varmofonto por antaŭveldado aŭ postveldado. Uzante ĉi tiun veldmekanismon, la malvarmiĝrapideco de la veldbaseno povas esti kontrolita ene de certa intervalo, kio estas utila por veldado de iuj materialoj kun alta fendetsentemo, kiel ekzemple altkarbona ŝtalo, alojŝtalo, ktp., kaj ankaŭ povas plibonigi la fortecon de la veldado.
2. En la dua tipo de veldmekanismo, la fokusa distanco inter la du lumradioj estas relative malgranda. La du lumradioj produktas du sendependajn ŝlosiltruojn en veldbaseno, kio ŝanĝas la flupadronon de la likva metalo kaj helpas malhelpi blokiĝon. Ĝi povas forigi la aperon de difektoj kiel randoj kaj ŝvelaĵoj de veldperloj kaj plibonigi la veldformadon.
3. En la tria tipo de veldmekanismo, la distanco inter la du lumradioj estas tre malgranda. Tiam, la du lumradioj produktas la saman ŝlosiltruon en la veldbaseno. Kompare kun unu-radia laserveldado, ĉar la ŝlosiltruo fariĝas pli granda kaj malfacile fermebla, la veldprocezo estas pli stabila kaj la gaso estas pli facile eligebla, kio utilas por redukti porojn kaj ŝprucojn, kaj atingi kontinuajn, unuformajn kaj belajn veldsuturojn.
Dum la velda procezo, la du laseraj radioj ankaŭ povas esti faritaj laŭ certa angulo unu al la alia. La velda mekanismo similas al la paralela duobla radiovelda mekanismo. Testrezultoj montras, ke uzante du altpotencajn OO-ojn kun angulo de 30° unu al la alia kaj distanco de 1~2mm, la lasera radio povas akiri funelforman ŝlosiltruon. La ŝlosiltruograndeco estas pli granda kaj pli stabila, kio povas efike plibonigi la veldkvaliton. En praktikaj aplikoj, la reciproka kombinaĵo de la du lumradioj povas esti ŝanĝita laŭ malsamaj veldaj kondiĉoj por atingi malsamajn veldajn procezojn.
6. Metodo de efektivigo de duobla-fasko lasera veldado
La akiro de duoblaj radioj povas esti atingita per kombinado de du malsamaj laseraj radioj, aŭ unu lasera radio povas esti dividita en du laserajn radiojn por veldado uzante optikan spektrometrian sistemon. Por dividi lumfaskon en du paralelajn laserajn radiojn de malsamaj potencoj, oni povas uzi spektroskopon aŭ iun specialan optikan sistemon. La bildo montras du skemajn diagramojn de lumdividaj principoj uzante fokusajn spegulojn kiel radiodividilojn.
Krome, reflektoro ankaŭ povas esti uzata kiel lumdisigilo, kaj la lasta reflektoro en la optika vojo povas esti uzata kiel lumdisigilo. Ĉi tiu tipo de reflektoro ankaŭ nomiĝas tegment-tipa reflektoro. Ĝia reflekta surfaco ne estas plata surfaco, sed konsistas el du ebenoj. La intersekca linio de la du reflektaj surfacoj situas en la mezo de la spegula surfaco, simile al tegmenta kresto, kiel montrite en la figuro. Paralela lumradio brilas sur la spektroskopon, estas reflektita de du ebenoj laŭ malsamaj anguloj por formi du lumradiojn, kaj brilas sur malsamajn poziciojn de la fokusa spegulo. Post fokusado, du lumradioj estas akiritaj je certa distanco sur la surfaco de la laborpeco. Ŝanĝante la angulon inter la du reflektaj surfacoj kaj la pozicion de la tegmento, oni povas akiri dividitajn lumradiojn kun malsamaj fokusaj distancoj kaj aranĝoj.
Kiam oni uzas du malsamajn tipojn delaseraj radioj tPor formi duoblan faskon, ekzistas multaj kombinaĵoj. Altkvalita CO2-lasero kun Gaŭsa energidistribuo povas esti uzata por la ĉefa veldado, kaj duonkondukta lasero kun rektangula energidistribuo povas esti uzata por helpi en la varmotraktada laboro. Unuflanke, ĉi tiu kombinaĵo estas pli ekonomia. Aliflanke, la potenco de la du lumfaskoj povas esti alĝustigita sendepende. Por malsamaj juntoformoj, alĝustigebla temperaturkampo povas esti akirita per alĝustigo de la interkovranta pozicio de la lasero kaj la duonkondukta lasero, kio estas tre taŭga por veldado. Procezkontrolo. Krome, YAG-lasero kaj CO2-lasero ankaŭ povas esti kombinitaj en duoblan faskon por veldado, kontinua lasero kaj pulsa lasero povas esti kombinitaj por veldado, kaj fokusita fasko kaj malfokusita fasko ankaŭ povas esti kombinitaj por veldado.
7. Principo de duobla-traba lasera veldado
3.1 Duobla-traba lasera veldado de galvanizitaj platoj
Galvanizita ŝtala plato estas la plej ofte uzata materialo en la aŭtomobila industrio. La fandopunkto de ŝtalo estas ĉirkaŭ 1500 °C, dum la bolpunkto de zinko estas nur 906 °C. Tial, kiam oni uzas la fandan veldan metodon, kutime generas grandan kvanton da zinka vaporo, kio kaŭzas malstabilan veldprocezon, formante porojn en la veldo. Ĉe supermetitaj juntoj, la vaporiĝo de la galvanizita tavolo okazas ne nur sur la supra kaj malsupra surfacoj, sed ankaŭ ĉe la junta surfaco. Dum la veldprocezo, zinka vaporo rapide elĵetiĝas el la fandita naĝejo en iuj areoj, dum en aliaj areoj estas malfacile por zinka vaporo eskapi el la fandita naĝejo. Sur la surfaco de la naĝejo, la veldkvalito estas tre malstabila.
Duobla-fasko-lasera veldado povas solvi la problemojn pri veldkvalito kaŭzitajn de zinka vaporo. Unu metodo estas kontroli la ekzistotempon kaj malvarmiĝrapidecon de la fandita naĝejo per racia akordigo de la energio de la du faskoj por faciligi la eliron de zinka vaporo; la alia metodo estas liberigi zinkan vaporon per antaŭtruado aŭ kanelado. Kiel montrite en Figuro 6-31, CO2-lasero estas uzata por veldado. La YAG-lasero estas antaŭ la CO2-lasero kaj estas uzata por bori truojn aŭ tranĉi kanelojn. La antaŭprilaboritaj truoj aŭ kaneloj provizas eliran vojon por la zinka vaporo generita dum posta veldado, malhelpante ĝin resti en la fandita naĝejo kaj formi difektojn.
3.2 Duobla-traba lasera veldado de aluminia alojo
Pro la specialaj funkciaj karakterizaĵoj de aluminiaj alojoj, ekzistas la jenaj malfacilaĵoj en la uzo de laserveldado [39]: aluminia alojo havas malaltan sorban indicon de lasero, kaj la komenca reflektiveco de la CO2-lasera radiosurfaco superas 90%; laserveldaj juntoj de aluminiaj alojoj facile produktas porecon, fendetojn; bruladon de alojelementoj dum veldado, ktp. Kiam oni uzas unu-laserveldadon, estas malfacile establi la ŝlosiltruon kaj konservi stabilecon. Duobla-radia laserveldado povas pliigi la grandecon de la ŝlosiltruo, malfaciligante ĝian fermon, kio utilas al gasa elĵeto. Ĝi ankaŭ povas redukti la malvarmiĝan rapidecon kaj redukti la aperon de poroj kaj veldaj fendetoj. Ĉar la veldprocezo estas pli stabila kaj la kvanto de ŝprucado estas reduktita, la formo de la veldsurfaco akirita per du-radia veldado de aluminiaj alojoj estas ankaŭ signife pli bona ol tiu de unu-radia veldado. Figuro 6-32 montras la aspekton de la veldjunto de 3mm dika aluminia aloja pugveldado uzante CO2-unu-radian laseron kaj du-radian laserveldadon.
Esplorado montras, ke dum veldado de 2mm dika 5000-serio-aluminia alojo, kiam la distanco inter la du traboj estas 0,6~1,0mm, la veldprocezo estas relative stabila kaj la ŝlosiltruo-truo formita estas pli granda, kio favoras la vaporiĝon kaj eligon de magnezio dum la veldprocezo. Se la distanco inter la du traboj estas tro malgranda, la veldprocezo de unuopa trabo ne estos stabila. Se la distanco estas tro granda, la veldpenetro estos trafita, kiel montrite en Figuro 6-33. Krome, la energia proporcio de la du traboj ankaŭ havas grandan efikon sur la veldkvaliton. Kiam la du traboj kun interspaco de 0,9mm estas aranĝitaj serie por veldado, la energio de la antaŭa trabo devas esti konvene pliigita tiel ke la energia proporcio de la du traboj antaŭe kaj poste estu pli granda ol 1:1. Estas utile plibonigi la kvaliton de la veldjunto, pliigi la fandadan areon, kaj tamen atingi glatan kaj belan veldjunton kiam la veldrapido estas alta.
3.3 Duobla-traba veldado de neegalaj dikaj platoj
En industria produktado, ofte necesas veldi du aŭ pli da metalaj platoj de malsamaj dikecoj kaj formoj por formi splisitan platon. Precipe en aŭtomobila produktado, la apliko de tajloritaj velditaj krudmaterialoj fariĝas pli kaj pli disvastigita. Per veldado de platoj kun malsamaj specifoj, surfacaj tegaĵoj aŭ ecoj, la forto povas esti pliigita, konsumeblaj materialoj reduktitaj, kaj kvalito malpliigita. Lasera veldado de platoj de malsamaj dikecoj estas kutime uzata en panelveldado. Grava problemo estas, ke la veldotaj platoj devas esti preformitaj kun altprecizaj randoj kaj certigi altprecizan kunmetadon. La uzo de duobla-traba veldado de neegaldikecaj platoj povas adaptiĝi al malsamaj ŝanĝoj en platinterspacoj, pugjuntoj, relativaj dikecoj kaj platmaterialoj. Ĝi povas veldi platojn kun pli grandaj rando- kaj interspaco-toleremoj kaj plibonigi veldrapidecon kaj veldkvaliton.
La ĉefaj procezparametroj de la veldado de neegalaj dikaj platoj ĉe Shuangguangdong povas esti dividitaj en veldajn parametrojn kaj platajn parametrojn, kiel montrite en la figuro. Veldaj parametroj inkluzivas la potencon de la du laseraj radioj, veldadan rapidon, fokusan pozicion, angulon de la veldkapo, rotacian angulon de la duobla-traba puga junto kaj veldan delokigon, ktp. Plataj parametroj inkluzivas materialan grandecon, rendimenton, pritondajn kondiĉojn, platajn interspacojn, ktp. La potenco de la du laseraj radioj povas esti aparte agordita laŭ malsamaj veldaj celoj. La fokusa pozicio ĝenerale situas sur la surfaco de la maldika plato por atingi stabilan kaj efikan veldan procezon. La angulo de la veldkapo kutime estas elektita ĉirkaŭ 6. Se la dikeco de la du platoj estas relative granda, pozitiva angulo de la veldkapo povas esti uzata, tio estas, la lasero estas klinita al la maldika plato, kiel montrite en la bildo; kiam la platdikeco estas relative malgranda, negativa angulo de la veldkapo povas esti uzata. La velda delokigo estas difinita kiel la distanco inter la lasera fokuso kaj la rando de la dika plato. Agordante la veldan delokigon, la kvanto de la velda kaveto povas esti reduktita kaj bona velda sekco povas esti atingita.
Kiam oni veldas platojn kun grandaj interspacoj, oni povas pliigi la efikan diametron de la trabo per rotacio de la duobla traba angulo por atingi bonajn kapablojn plenigi la interspacojn. La larĝo de la supro de la veldo estas determinita de la efika traba diametro de la du laseraj radioj, tio estas, la rotacia angulo de la radio. Ju pli granda la rotacia angulo, des pli larĝa la varmigintervalo de la duobla radio, kaj des pli granda la larĝo de la supra parto de la veldo. La du laseraj radioj ludas malsamajn rolojn en la velda procezo. Unu estas ĉefe uzata por penetri la junton, dum la alia estas ĉefe uzata por fandi la dikan platmaterialon por plenigi la interspacon. Kiel montrite en Figuro 6-35, sub pozitiva rotacia angulo de la radio (la antaŭa radio agas sur la dikan platon, la malantaŭa radio agas sur la veldon), la antaŭa radio incidas sur la dikan platon por varmigi kaj fandi la materialon, kaj la sekva lasera radio kreas penetradon. La unua lasera radio en la fronto povas nur parte fandi la dikan platon, sed ĝi multe kontribuas al la velda procezo, ĉar ĝi ne nur fandas la flankon de la dika plato por pli bona plenigo de interspacoj, sed ankaŭ antaŭkunigas la juntan materialon, tiel ke la sekvaj radioj pli facile veldas tra juntoj, permesante pli rapidan veldadon. En duobla-radia veldado kun negativa rotacia angulo (la antaŭa radio agas sur la veldaĵon, kaj la malantaŭa radio agas sur la dikan platon), la du radioj havas ĝuste la kontraŭan efikon. La unua radio fandas la junton, kaj la dua radio fandas la dikan platon por plenigi ĝin interspaco. En ĉi tiu kazo, la antaŭa radio devas veldi tra la malvarma plato, kaj la veldrapideco estas pli malrapida ol uzante pozitivan radiorotacian angulon. Kaj pro la antaŭvarmiga efiko de la antaŭa radio, la dua radio fandos pli dikan platmaterialon sub la sama potenco. En ĉi tiu kazo, la potenco de la dua lasera radio devus esti konvene reduktita. Kompare, uzante pozitivan radiorotacian angulon povas konvene pliigi la veldrapidecon, kaj uzante negativan radiorotacian angulon povas atingi pli bonan interspacoplenigon. Figuro 6-36 montras la influon de malsamaj rotaciaj anguloj de la trabo sur la transversa sekco de la veldsuturo.
3.4 Duobla-faska lasera veldado de grandaj dikaj platoj Kun la plibonigo de la lasera potencnivelo kaj la faska kvalito, lasera veldado de grandaj dikaj platoj fariĝis realo. Tamen, ĉar altpotencaj laseroj estas multekostaj kaj veldado de grandaj dikaj platoj ĝenerale postulas plenigmetalon, ekzistas certaj limigoj en la fakta produktado. La uzo de du-faska lasera velda teknologio povas ne nur pliigi la laseran potencon, sed ankaŭ pliigi la efikan radian hejtadan diametron, pliigi la kapablon fandi plenigdraton, stabiligi la laseran ŝlosiltruon, plibonigi la veldan stabilecon kaj plibonigi la veldan kvaliton.
Afiŝtempo: 29-a de aprilo 2024
