Lasersveiseteknologiprinsipp

Lasersveising kan oppnås med kontinuerlige eller pulserende laserstråler. Prinsippet for lasersveising kan deles inn i varmeledningssveising og laser dyp penetrasjonssveising. Når effekttettheten er mindre enn 104~105 W/cm2, er det varmeledningssveising, der smeltedybden er liten og sveisehastigheten er langsom; når effekttettheten er større enn 105~107 W/cm2, blir metalloverflaten oppvarmet og konkav til et "hull", og danner en dyp penetrasjonssveising, som har egenskapene til rask sveisehastighet og stort dybde-til-bredde-forhold.
Blant dem er prinsippet for varmeledningslasersveising: laserstrålingen varmer opp overflaten som skal behandles, og overflatevarmen diffunderer til innsiden gjennom varmeledning. Ved å kontrollere laserparametrene som bredde, energi, toppeffekt og repetisjonsfrekvens for laserpulsen, smeltes arbeidsstykket for å danne et spesifikt smeltet basseng.
Lasersveisemaskinen som brukes til girsveising og metallurgisk tynnplatesveising involverer hovedsakelig lasersveising med dyp penetrering.
Lasersveising med dyp penetrering bruker vanligvis en kontinuerlig laserstråle for å fullføre sammenkoblingen av materialer. Dens metallurgiske fysiske prosess ligner veldig på elektronstrålesveising, det vil si at energikonverteringsmekanismen fullføres gjennom "nøkkelhulls"-strukturen. Ved laserbestråling med tilstrekkelig høy effekttetthet fordamper materialet og danner et nøkkelhull. Dette lille hullet fylt med damp fungerer som en svart kropp, og absorberer nesten all energien til den innfallende strålen. Likevektstemperaturen i hulrommet når ca. 2500 grader [1]. Varme overføres fra ytterveggen til dette høytemperaturhullet, og smelter metallet som omgir hullhulen. Det lille hullet er fylt med høytemperaturdamp generert av den kontinuerlige fordampningen av veggmaterialet under bestråling av strålen. De fire veggene i det lille hullet omgir det smeltede metallet, og det flytende metallet er omgitt av faste materialer (i de fleste konvensjonelle sveiseprosesser og laserledningssveising blir energien først avsatt på overflaten av arbeidsstykket og deretter overført til innsiden) . Væskestrømmen utenfor hullveggen og overflatespenningen til vegglaget opprettholder en dynamisk balanse med damptrykket som kontinuerlig genereres i hullhulen. Strålen går kontinuerlig inn i det lille hullet, og materialet utenfor det lille hullet flyter kontinuerlig. Når strålen beveger seg, er det lille hullet alltid i en stabil strømningstilstand. Det vil si at det lille hullet og det smeltede metallet som omgir hullveggen beveger seg fremover med foroverhastigheten til den ledende strålen. Det smeltede metallet fyller gapet som er igjen etter at det lille hullet er fjernet og kondenserer, og sveisen dannes. Alle de ovennevnte prosessene skjer så raskt at sveisehastigheten lett kan nå flere meter per minutt.