تجزیه و تحلیل مثالی از کاربردهای جوشکاری لیزر با قطرهای مختلف هسته

اندازه قطر هسته لیزر بر اتلاف انتقال و توزیع چگالی انرژی نور تأثیر می‌گذارد. انتخاب معقول قطر هسته بسیار مهم است. قطر بیش از حد هسته منجر به اعوجاج مد و پراکندگی در انتقال لیزر می‌شود و بر کیفیت پرتو و دقت فوکوس تأثیر می‌گذارد. قطر هسته خیلی کوچک باعث می‌شود تقارن چگالی توان نوری فیبر تک حالته بدتر شود که برای انتقال ... مناسب نیست.لیزر پرقدرت.

۱. مزایا و کاربردهای لیزرهای با قطر هسته کوچک (<100um)

مواد با بازتاب بالا: آلومینیوم، مس، فولاد ضد زنگ، نیکل، مولیبدن و غیره؛

(1)مواد با بازتابندگی بالا نیاز به انتخاب لیزر با قطر هسته کوچک دارند. پرتو لیزر با چگالی توان بالا برای گرم کردن سریع ماده به حالت مایع یا بخار استفاده می‌شود که میزان جذب لیزر توسط ماده را بهبود می‌بخشد و به پردازش کارآمد و سریع دست می‌یابد. انتخاب لیزر با قطر هسته بزرگ می‌تواند به راحتی منجر به بازتاب زیاد شود که منجر به جوشکاری مجازی و حتی سوختن لیزر می‌شود.

مواد حساس به ترک: نیکل، مس اندود شده با نیکل، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، آلیاژ تیتانیوم و غیره

این ماده عموماً نیاز به کنترل دقیق منطقه تحت تأثیر گرما و حوضچه مذاب کوچک دارد، بنابراین انتخاب لیزر با قطر هسته کوچک مناسب‌تر است.

پردازش لیزری با سرعت بالا:

(3)جوشکاری نفوذی عمیق نیاز به پردازش لیزری با سرعت بالا دارد و لازم است لیزری با چگالی انرژی بالا انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که انرژی خط برای ذوب مواد با سرعت بالا کافی است، به خصوص برای جوشکاری روی هم، جوشکاری نفوذی و غیره که به عمق نفوذ بالاتری نیاز دارند. بهتر است لیزری با قطر هسته کوچک مناسب انتخاب شود.

۲. مزایا و کاربردهای لیزرهای با قطر هسته بزرگ (>100um)

قطر هسته بزرگ و نقطه نورانی بزرگ، سطح پوشش حرارتی بزرگ، ناحیه عمل وسیع و تنها ذوب ریز سطح ماده حاصل می‌شود که برای کاربردهایی در روکش‌کاری لیزری، ذوب مجدد لیزری، آنیل لیزری، سخت‌کاری لیزری و غیره بسیار مناسب است. در این زمینه‌ها، یک نقطه نورانی بزرگ به معنای راندمان تولید بالاتر و نقص‌های کمتر است (جوشکاری رسانای حرارتی تقریباً هیچ نقصی ندارد).

از نظرجوشکاری، نقطه بزرگ عمدتاً برای موارد زیر استفاده می‌شودجوشکاری کامپوزیت، که برای ترکیب با لیزر با قطر هسته کوچک استفاده می‌شود: نقطه بزرگ باعث می‌شود سطح ماده کمی ذوب شود و از جامد به مایع تبدیل شود که میزان جذب ماده به لیزر را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد و سپس از یک هسته کوچک استفاده می‌کند. در این فرآیند، به دلیل پیش گرم شدن نقطه بزرگ، پس پردازش و گرادیان دمایی زیاد داده شده به حوضچه مذاب، ماده مستعد ترک خوردگی ناشی از گرمایش سریع و سرمایش سریع نیست. این روش می‌تواند ظاهر جوش را صاف‌تر کرده و پاشش کمتری نسبت به محلول لیزر تکی ایجاد کند.