1. Värmetillförsel
Vid lasersvetsning levereras energi i form av en koncentrerad laserstråle. Denna energi absorberas av metallens yta och omvandlas till värme. Mängden avvärmetillförselberor på flera faktorer:
Laserkraft
Svetshastighet
Strålfokus
Materialegenskaper
Högre lasereffekt eller lägre svetshastighet ökar värmetillförseln, medan bättre fokus säkerställer mer koncentrerad energileverans. Olika material absorberar laserenergi olika beroende på deras reflektionsförmåga och värmeledningsförmåga.
2. Formning av smält pool (svetsbassäng).
När lasern värmer upp metallytan når den smältpunkten och bildar ensmält pool. Formen och storleken på den smälta poolen beror på:
Laserenergitäthet
Exponeringstid
Värmeledning genom det omgivande materialet
Idjup penetrationssvetsning, är energitätheten så hög att metallen förångas och bildar ett smalt nyckelhål som gör att lasern kan penetrera djupare. Ivärmeledningssvetsning, energin är lägre, och endast ytan smälter utan att bilda ett nyckelhål.
Den smälta metallen flyter inuti poolen på grund av ytspänning, gravitation och rekyltrycket från metallförångning. Korrekt kontroll av detta dynamiska beteende är viktigt för att undvika defekter som porositet eller ojämna svetsar.
3. Solidifieringsprocess
Efter att laserstrålen rört sig bort, försvinner värmen, och den smälta poolen börjar svalna ochstelna. Stelningsprocessen påverkar svetsens slutliga mikrostruktur, styrka och utseende.
Nyckelfaktorer som påverkar stelning inkluderar:
Kylhastighet: Snabbare kylning kan leda till finare mikrostrukturer och starkare svetsar.
Legeringssammansättning: Olika grundämnen stelnar vid olika temperaturer, vilket kan påverka kornstrukturen.
Termiska gradienter: Ojämn kylning kan orsaka stress, sprickbildning eller förvrängning.
Kontroll av värmetillförsel och kylhastighet säkerställer att svetsen stelnar smidigt utan inre defekter.
Slutsats
Energiöverföringsmekanismen vid lasersvetsning involverar tre huvudsteg: värmetillförsel, bildning av smält pool och stelning. Varje steg spelar en avgörande roll för att bestämma svetskvaliteten. Genom att förstå och kontrollera dessa processer kan tillverkare uppnå starkare, renare och mer tillförlitliga svetsar.
--Rayther Laser Lyra Zhang