Bi habeko soldadura metodoa proposatzen da, batez ere egokitzapen arazoa konpontzeko.laser bidezko soldaduraMuntaketa zehaztasuna hobetzeko, soldadura prozesuaren egonkortasuna hobetzeko eta soldaduraren kalitatea hobetzeko, batez ere xafla meheen soldadurarako eta aluminiozko aleazioen soldadurarako. Izpi bikoitzeko laser soldadurak metodo optikoak erabil ditzake laser bera bi argi izpi bereizitan bereizteko soldadura egiteko. Bi laser mota desberdin ere erabil daitezke konbinatzeko: CO2 laserra, Nd:YAG laserra eta potentzia handiko erdieroale laserra. Izpiaren energia, izpien arteko tartea eta baita bi izpien energia banaketa eredua ere aldatuz, soldadura tenperatura eremua eroso eta malgutasunez doi daiteke, zuloen existentzia eredua eta urtutako putzuko metal likidoaren fluxu eredua aldatuz, soldadura prozesurako irtenbide hobea eskainiz. Aukera espazio zabala ez da parekoa habe bakarreko laser soldadurarekin. Laser soldaduraren sartze handiaren, abiadura azkarraren eta zehaztasun handiaren abantailak ez ezik, laser soldadura konbentzionalarekin soldatzea zaila den material eta junturetara egokitzeko gaitasun handia ere badu.
printzipioaizpi bikoitzeko laser soldadura
Soldadura bikoitzak soldadura prozesuan zehar bi laser izpi aldi berean erabiltzea esan nahi du. Izpiaren antolamendua, izpien arteko tartea, bi izpien arteko angelua, fokatze-posizioa eta bi izpien energia-erlazioa dira laser soldadura bikoitzean ezarpen garrantzitsuak. parametroa. Normalean, soldadura prozesuan zehar, bi modu daude habe bikoitzak antolatzeko. Irudian ikusten den bezala, bata seriean antolatzen da soldadura-norabidean zehar. Antolamendu honek urtutako putzuaren hozte-abiadura murriztu dezake. Soldaduraren gogortasun-joera eta poroen sorrera murrizten ditu. Bestea soldaduraren bi aldeetan alboz albo edo zeharka antolatzea da, soldadura-tartearekiko egokitzapena hobetzeko.
Izpi bikoitzeko laser soldaduraren printzipioa
Soldadura bikoitzak soldadura prozesuan zehar bi laser izpi aldi berean erabiltzea esan nahi du. Izpiaren antolamendua, izpien arteko tartea, bi izpien arteko angelua, fokatze-posizioa eta bi izpien energia-erlazioa dira laser soldadura bikoitzean ezarpen garrantzitsuak. parametroa. Normalean, soldadura prozesuan zehar, bi modu daude habe bikoitzak antolatzeko. Irudian ikusten den bezala, bata seriean antolatzen da soldadura-norabidean zehar. Antolamendu honek urtutako putzuaren hozte-abiadura murriztu dezake. Soldaduraren gogortasun-joera eta poroen sorrera murrizten ditu. Bestea soldaduraren bi aldeetan alboz albo edo zeharka antolatzea da, soldadura-tartearekiko egokitzapena hobetzeko.
Tandem-ean antolatutako bi izpiko laser soldadura sistema baterako, hiru soldadura mekanismo desberdin daude aurreko eta atzeko izpien arteko distantziaren arabera, beheko irudian erakusten den bezala.
1. Lehenengo soldadura-mekanismo motan, bi argi-izpien arteko distantzia nahiko handia da. Argi-izpi batek energia-dentsitate handiagoa du eta piezaren gainazalean fokatzen da soldaduran zuloak sortzeko; beste argi-izpiak energia-dentsitate txikiagoa du. Bero-iturri gisa soilik erabiltzen da soldadura aurreko edo soldadura osteko tratamendu termikorako. Soldadura-mekanismo hau erabiliz, soldadura-igerilekuaren hozte-abiadura tarte jakin batean kontrola daiteke, eta hori onuragarria da pitzadura-sentsibilitate handia duten material batzuk soldatzeko, hala nola karbono handiko altzairua, aleazio-altzairua, etab., eta soldaduraren gogortasuna ere hobetu dezake.
2. Bigarren soldadura-mekanismo motan, bi argi-izpien arteko foku-distantzia nahiko txikia da. Bi argi-izpiek bi giltza-zulo independente sortzen dituzte soldadura-putzu batean, eta horrek metal likidoaren fluxu-eredua aldatzen du eta blokeatzea saihesten laguntzen du. Ertzak eta soldadura-kordoien irtenguneak bezalako akatsak ezaba ditzake eta soldadura-formazioa hobetu.
3. Hirugarren soldadura-mekanismo motan, bi argi-izpien arteko distantzia oso txikia da. Une honetan, bi argi-izpiek giltza-zulo bera sortzen dute soldadura-putzuan. Izpi bakarreko laser soldadurarekin alderatuta, giltza-zuloaren tamaina handiagoa delako eta ez delako erraz ixten, soldadura-prozesua egonkorragoa da eta gasa errazago isurtzen da, eta hori onuragarria da poroak eta zipriztinak murrizteko, eta soldadura jarraituak, uniformeak eta ederrak lortzeko.
Soldadura prozesuan zehar, bi laser izpiak elkarren arteko angelu jakin batean ere egin daitezke. Soldadura mekanismoa izpi bikoitz paraleloen soldadura mekanismoaren antzekoa da. Proben emaitzek erakusten dute bi OO potentzia handiko erabiliz, elkarrekiko 30°-ko angeluarekin eta 1~2 mm-ko distantziarekin, laser izpiak inbutu formako giltza-zulo bat lor dezakeela. Giltza-zuloaren tamaina handiagoa eta egonkorragoa da, eta horrek soldaduraren kalitatea eraginkortasunez hobetu dezake. Aplikazio praktikoetan, bi argi izpien elkarren konbinazioa alda daiteke soldadura baldintza desberdinen arabera, soldadura prozesu desberdinak lortzeko.
6. Bi habeko laser soldaduraren inplementazio metodoa
Izpi bikoitzen eskurapena bi laser izpi desberdin konbinatuz lor daiteke, edo laser izpi bat bi laser izpitan bana daiteke soldadura egiteko, espektrometria optikoko sistema bat erabiliz. Argi izpi bat potentzia desberdineko bi laser izpi paralelotan banatzeko, espektroskopio bat edo sistema optiko bereziren bat erabil daiteke. Irudian argia banatzeko printzipioen bi diagrama eskematiko ageri dira, fokatze-ispiluak izpi-banatzaile gisa erabiliz.
Gainera, islatzailea izpi-banatzaile gisa ere erabil daiteke, eta bide optikoko azken islatzailea izpi-banatzaile gisa erabil daiteke. Islatzaile mota honi teilatu-motako islatzailea ere deitzen zaio. Bere gainazal islatzailea ez da gainazal laua, bi planoz osatuta dago baizik. Bi gainazal islatzaileen elkargune-lerroa ispiluaren gainazalaren erdian dago, teilatuaren gailur baten antzera, irudian agertzen den bezala. Argi-izpi paralelo batek espektroskopioan distiratzen du, bi planok angelu desberdinetan islatzen dute bi argi-izpi osatzeko, eta fokatze-ispiluaren posizio desberdinetan distiratzen du. Fokatu ondoren, bi argi-izpi lortzen dira distantzia jakin batera lan-piezen gainazalean. Bi gainazal islatzaileen arteko angelua eta teilatuaren posizioa aldatuz, fokatze-distantzia eta antolamendu desberdinekin banatutako argi-izpiak lor daitezke.
Bi mota desberdin erabiltzeanlaser izpiak tIzpi bikoitz bat osatzeko, konbinazio asko daude. Kalitate handiko CO2 laser bat, energia-banaketa gaussarra duena, soldadura-lan nagusirako erabil daiteke, eta energia-banaketa angeluzuzena duen erdieroale-laser bat, tratamendu termikoko lanean laguntzeko. Alde batetik, konbinazio hau ekonomikoagoa da. Bestetik, bi argi-izpien potentzia modu independentean doi daiteke. Juntura-forma desberdinetarako, tenperatura-eremu erregulagarria lor daiteke laserraren eta erdieroale-laserraren gainjartze-posizioa doitzean, eta hori oso egokia da soldadurarako. Prozesuaren kontrola. Horrez gain, YAG laserra eta CO2 laserra ere konbina daitezke soldadurarako izpi bikoitz batean, laser jarraitua eta pultsu-laserra konbina daitezke soldadurarako, eta izpi fokatua eta izpi desenfokatua ere konbina daitezke soldadurarako.
7. Bi habeko laser soldaduraren printzipioa
3.1 Xafla galbanizatuen laser bidezko soldadura bikoitza
Altzairu galbanizatuzko xafla da automobilgintzan gehien erabiltzen den materiala. Altzairuaren urtze-puntua 1500 °C ingurukoa da, eta zinkaren irakite-puntua, berriz, 906 °C-koa baino ez. Hori dela eta, fusio-soldadura metodoa erabiltzean, zink-lurrun kantitate handia sortzen da normalean, eta horrek soldadura-prozesua ezegonkorra bihurtzen du, soldaduran poroak sortuz. Soldadura-junturetan, galbanizatutako geruzaren lurruntzea ez da goiko eta beheko gainazaletan bakarrik gertatzen, baita junturaren gainazalean ere. Soldadura-prozesuan, zink-lurruna azkar kanporatzen da urtutako igerilekuaren gainazaletik eremu batzuetan, eta beste eremu batzuetan zaila da zink-lurruna urtutako igerilekutik ateratzea. Igerilekuaren gainazalean, soldaduraren kalitatea oso ezegonkorra da.
Izpi bikoitzeko laser soldadurak zink lurrunak eragindako soldadura kalitate arazoak konpondu ditzake. Metodo bat urtutako igerilekuaren iraupen denbora eta hozte abiadura kontrolatzea da, bi izpien energia arrazoiz egokituz, zink lurrunaren ihesa errazteko; beste metodoa zink lurruna askatzea da, aurrez zulatuz edo ildaskatuz. 6-31 irudian ikusten den bezala, CO2 laserra erabiltzen da soldadurarako. YAG laserra CO2 laserraren aurrean dago eta zuloak zulatzeko edo ildaskatuak egiteko erabiltzen da. Aurrez prozesatutako zuloek edo ildaskatuek ihesbide bat eskaintzen diote ondorengo soldaduran sortutako zink lurrunari, urtutako igerilekuan geratzea eta akatsak sortzea eragotziz.
3.2 Aluminiozko aleazioen laser bidezko soldadura bikoitza
Aluminiozko aleazio materialen errendimendu-ezaugarri bereziak direla eta, laser bidezko soldadura erabiltzean zailtasun hauek daude [39]: aluminiozko aleazioak laser xurgapen-tasa baxua du, eta CO2 laser izpiaren gainazalaren hasierako isladagarritasuna % 90etik gorakoa da; aluminiozko aleazio laser bidezko soldadura-josturak erraz sortzen dira Porositatea, pitzadurak; aleazio-elementuak erretzen dira soldaduran zehar, etab. Laser bidezko soldadura bakarra erabiltzean, zaila da giltza-zuloa ezartzea eta egonkortasuna mantentzea. Izpi bikoitzeko laser bidezko soldadurak giltza-zuloaren tamaina handitu dezake, giltza-zuloa ixtea zailduz, eta hori onuragarria da gas-isurketarako. Hozte-tasa ere murriztu dezake eta poroen eta soldadura-pitzaduren agerpena murriztu. Soldadura-prozesua egonkorragoa denez eta zipriztin-kopurua murrizten denez, aluminiozko aleazioen habe bikoitzeko soldadurak lortutako soldadura-gainazalaren forma ere habe bakarreko soldadurak baino nabarmen hobea da. 6-32 irudiak 3 mm-ko lodierako aluminiozko aleaziozko soldadura-josturaren itxura erakusten du CO2 habe bakarreko laserra eta habe bikoitzeko laser soldadura erabiliz.
Ikerketek erakusten dute 2 mm-ko lodierako 5000 serieko aluminiozko aleazioa soldatzen denean, bi habeen arteko distantzia 0,6~1,0 mm-koa denean, soldadura prozesua nahiko egonkorra dela eta sortutako giltza-zuloaren irekidura handiagoa dela, eta horrek magnesioa lurruntzea eta ihes egitea eragiten du soldadura prozesuan zehar. Bi habeen arteko distantzia txikiegia bada, habe bakar baten soldadura prozesua ez da egonkorra izango. Distantzia handiegia bada, soldaduraren sartzea kaltetuko da, 6-33 irudian ikusten den bezala. Gainera, bi habeen energia-erlazioak ere eragin handia du soldaduraren kalitatean. 0,9 mm-ko tartearekin bi habe seriean jartzen direnean soldadura egiteko, aurreko habearen energia behar bezala handitu behar da, aurreko eta ondorengo bi habeen energia-erlazioa 1:1 baino handiagoa izan dadin. Lagungarria da soldadura-josturaren kalitatea hobetzeko, urtze-eremua handitzeko eta soldadura-abiadura handia denean soldadura-jostura leun eta ederra lortzeko.
3.3 Lodiera desberdineko plaken habe bikoitzeko soldadura
Industria-ekoizpenean, askotan beharrezkoa da lodiera eta forma desberdineko bi metal-xafla edo gehiago soldatzea, plaka junturatu bat osatzeko. Batez ere automobilgintzan, gero eta gehiago erabiltzen da neurrira egindako soldadura hutsak. Zehaztapen, gainazal-estaldura edo propietate desberdinak dituzten xaflak soldatuz, erresistentzia handitu, kontsumigarriak murriztu eta kalitatea murriztu daiteke. Lodiera desberdineko xaflen laser bidezko soldadura erabiltzen da normalean panelen soldaduran. Arazo nagusia da soldatu beharreko xaflak zehaztasun handiko ertzekin aurrez moldatu behar direla eta zehaztasun handiko muntaketa bermatu behar dela. Lodiera desberdineko xaflen habe bikoitzeko soldaduraren erabilerak xafla-tarteen, mutur-junturen, lodiera erlatiboen eta xafla-materialen aldaketa desberdinetara egokitu daiteke. Ertz eta tarte-tolerantzia handiagoak dituzten xaflak soldatzea ahalbidetzen du, eta soldadura-abiadura eta soldadura-kalitatea hobetzen ditu.
Shuangguangdong-en lodiera desberdineko plaken soldaduraren prozesu-parametro nagusiak soldadura-parametroetan eta plakaren parametroetan bana daitezke, irudian erakusten den bezala. Soldadura-parametroen artean daude bi laser izpien potentzia, soldadura-abiadura, foku-posizioa, soldadura-buruaren angelua, habe bikoitzeko junturaren biraketa-angelua eta soldadura-offset-a, etab. Taularen parametroen artean daude materialaren tamaina, errendimendua, mozketa-baldintzak, taularen arteko tarteak, etab. Bi laser izpien potentzia bereizita doi daiteke soldadura-helburu desberdinen arabera. Foku-posizioa, oro har, plaka mehearen gainazalean kokatzen da, soldadura-prozesu egonkor eta eraginkorra lortzeko. Soldadura-buruaren angelua normalean 6 ingurukoa izatea hautatzen da. Bi plaken lodiera nahiko handia bada, soldadura-buruaren angelu positiboa erabil daiteke, hau da, laserra plaka meherantz okertzen da, irudian erakusten den bezala; plakaren lodiera nahiko txikia denean, soldadura-buruaren angelu negatiboa erabil daiteke. Soldadura-offset-a laser-fokuaren eta plaka lodiaren ertzaren arteko distantzia gisa definitzen da. Soldadura-offset-a doitzean, soldadura-koska kopurua murriztu daiteke eta soldadura-sekzio zeharkako ona lor daiteke.
Tarte handiak dituzten plakak soldatzean, habe bikoitzaren berotze-diametro eraginkorra handitu dezakezu habe bikoitzaren angelua biratuz, tarteak betetzeko gaitasun onak lortzeko. Soldaduraren goiko aldearen zabalera bi laser izpien habe eraginkorren diametroak zehazten du, hau da, habearen biraketa-angeluak. Zenbat eta handiagoa izan biraketa-angelua, orduan eta zabalagoa izango da habe bikoitzaren berotze-eremua, eta orduan eta handiagoa izango da soldaduraren goiko aldearen zabalera. Bi laser izpiek funtzio desberdinak betetzen dituzte soldadura-prozesuan. Bata batez ere jostura zeharkatzeko erabiltzen da, eta bestea, berriz, xafla lodiaren materiala urtzeko, tartea betetzeko. 6-35 irudian erakusten den bezala, habearen biraketa-angelu positibo baten pean (aurreko habeak xafla lodiaren gainean eragiten du, atzeko habeak soldaduraren gainean), aurreko habea xafla lodiaren gainean eragiten du materiala berotu eta urtzeko, eta hurrengo laser izpiak sartzea sortzen du. Aurrealdeko lehenengo laser izpiak xafla lodia partzialki urtu dezake soilik, baina soldadura prozesuan asko laguntzen du, ez baitu xafla lodiaren alboa urtzen bakarrik hutsuneak hobeto betetzeko, baita junturako materiala aurrez lotzen ere, hurrengo izpiek junturetatik soldatzea errazagoa izan dadin, soldadura azkarragoa ahalbidetuz. Errotazio angelu negatiboa duen habe bikoitzeko soldaduran (aurreko izpiak soldaduran eragiten du eta atzeko izpiak xafla lodian), bi izpiek guztiz kontrako efektua dute. Lehenengo izpiak juntura urtzen du, eta bigarren izpiak xafla lodia urtzen du hutsunea betetzeko. Kasu honetan, aurreko izpiak xafla hotza zeharkatu behar du soldatzean, eta soldadura abiadura izpiaren errotazio angelu positiboa erabiltzea baino motelagoa da. Eta aurreko izpiaren aurreberotze efektuagatik, bigarren izpiak xafla material lodiagoa urtuko du potentzia berarekin. Kasu honetan, azken laser izpiaren potentzia behar bezala murriztu beharko litzateke. Alderatuz gero, izpiaren errotazio angelu positiboa erabiltzeak soldadura abiadura handitu dezake, eta izpiaren errotazio angelu negatiboa erabiltzeak hutsuneak hobeto bete ditzake. 6-36 irudiak habe-errotazio angelu desberdinek soldaduraren zeharkako sekzioan duten eragina erakusten du.
3.4 Xafla lodi handien laser soldadura bikoitza Laser potentzia mailaren eta izpiaren kalitatearen hobekuntzarekin, xafla lodi handien laser soldadura errealitate bihurtu da. Hala ere, potentzia handiko laserrak garestiak direnez eta xafla lodi handien soldadurak, oro har, betegarri metala behar duenez, zenbait muga daude benetako ekoizpenean. Izpi bikoitzeko laser soldadura teknologiaren erabilerak ez du laser potentzia handitu bakarrik, baita izpiaren berokuntza diametro eraginkorra handitu ere, betegarri alanbrea urtzeko gaitasuna handitu, laser giltza-zuloa egonkortu, soldadura egonkortasuna hobetu eta soldadura kalitatea hobetu.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 29a
