Parametrii procesului de sudare cu laser

(1) Densitatea de putere. Densitatea de putere este unul dintre cei mai critici parametri în procesarea laser. Cu o densitate de putere mai mare, stratul de suprafață poate fi încălzit până la punctul de fierbere într-un interval de timp de microsecunde, producând o cantitate mare de vaporizare. Prin urmare, densitatea mare de putere este benefică pentru procesarea de îndepărtare a materialelor, cum ar fi găurirea, tăierea și gravarea. Pentru o densitate de putere mai mică, este nevoie de câteva milisecunde pentru ca temperatura suprafeței să atingă punctul de fierbere. Înainte ca suprafața să se vaporizeze, stratul inferior ajunge la punctul de topire, care este ușor să formeze o sudură topită bună. Prin urmare, în sudarea cu laser prin conducție, densitatea de putere variază de la 10^4 la 10^6W/CM^2.
(2) Forma de undă a pulsului laser. Forma de undă a impulsului laser este o problemă importantă în sudarea cu laser, în special pentru sudarea în peliculă subțire. Când un fascicul laser de mare intensitate este iradiat pe suprafața materialului, 60 ~ 98% din energia laser va fi reflectată și pierdută pe suprafața metalului, iar reflectivitatea variază în funcție de temperatura suprafeței. În timpul acțiunii unui impuls laser, reflectivitatea metalului variază foarte mult.
(3) Lățimea impulsului laser. Lățimea impulsului este unul dintre parametrii importanți ai sudării cu laser cu impulsuri. Nu este doar un parametru important care distinge îndepărtarea materialului de topirea materialului, ci și un parametru cheie care determină costul și volumul echipamentului de procesare.
(4) Influența defocalizării asupra calității sudurii. Sudarea cu laser necesită de obicei o anumită cantitate de defocalizare, deoarece densitatea de putere în centrul spotului la focalizarea laser este prea mare, ceea ce este ușor de evaporat în găuri. Distribuția densității puterii este relativ uniformă pe fiecare plan departe de focalizarea laserului. Există două tipuri de defocalizare: defocalizare pozitivă și defocalizare negativă. Planul focal este situat deasupra piesei de prelucrat pentru defocalizare pozitivă și invers pentru defocalizare negativă. Conform teoriei opticii geometrice, atunci când distanța dintre planurile de defocalizare pozitiv și negativ și planul de sudare este egală, densitatea de putere pe planurile corespunzătoare este aproximativ aceeași, dar forma bazinului de topire obținut este de fapt diferită. Când defocalizarea este negativă, se poate obține o adâncime de topire mai mare, care este legată de procesul de formare a bazinului topit. Experimentele arată că atunci când laserul este încălzit timp de 50 ~ 200 us, materialul începe să se topească, formând metal lichid și vaporizându-se parțial, formând abur de înaltă presiune și ejectând la o viteză extrem de mare, emițând lumină albă orbitoare. În același timp, concentrația mare de gaz face ca metalul lichid să se deplaseze la marginea bazinului topit, formând o depresiune în centrul bazinului topit. Când defocalizarea este negativă, densitatea de putere din interiorul materialului este mai mare decât cea de pe suprafață, ceea ce face mai ușor să se formeze topiri și vaporizări mai puternice, astfel încât energia luminii să fie transmisă mai adânc în material. Prin urmare, în aplicațiile practice, când este necesară o adâncime de topire mai mare, se utilizează defocalizarea negativă; la sudarea materialelor subțiri, defocalizarea pozitivă este potrivită.
(5) Viteza de sudare. Viteza de sudare va afecta aportul de căldură pe unitatea de timp. Dacă viteza de sudare este prea mică, aportul de căldură va fi prea mare, ducând la arderea piesei de prelucrat. Dacă viteza de sudare este prea mare, aportul de căldură va fi prea mic, ducând la sudarea incompletă a piesei de prelucrat.