De dual-beam welding metoade wurdt foarsteld, benammen te lossen de oanpassingsfermogen fanlaser weldingom gearstalling krektens, ferbetterjen fan de stabiliteit fan it welding proses, en ferbetterjen fan de kwaliteit fan de weld, benammen foar tinne plaat welding en aluminium alloy welding.Double-beam laser welding kin brûke optyske metoaden te skieden deselde laser yn twa aparte stralen fan ljocht foar welding.It kin ek twa ferskillende soarten lasers brûke om te kombinearjen, CO2-laser, Nd: YAG-laser en heal-learaar-laser.kin wurde kombinearre.Troch it feroarjen fan de beam enerzjy, beam spacing, en sels de enerzjy distribúsje patroan fan de twa balken, it welding temperatuer fjild kin oanpast wurde handich en fleksibel, feroarjen fan it bestean patroan fan de gatten en it stream patroan fan it floeibere metaal yn it smelte swimbad , it bieden fan in bettere oplossing foar it lasproses.De grutte romte fan kar is ongeëvenaard troch single-beam laser welding.It hat net allinnich de foardielen fan grutte laser welding penetraasje, snelle snelheid en hege presyzje, mar hat ek grutte oanpassing oan materialen en gewrichten dy't dreech te laske mei konvinsjonele laser welding.
Prinsipe fandouble-beam laser welding
Double-beam welding betsjut it brûken fan twa laser stralen tagelyk tidens it welding proses.De beam arrangement, beam spacing, hoeke tusken de twa balken, fokus posysje en de enerzjy ferhâlding fan de twa balken binne alle relevante ynstellings yn double-beam laser welding.parameter.Normaal, tidens it weldingproses binne d'r oer it algemien twa manieren om de dûbele balken te regeljen.Lykas werjûn yn de figuer, men wurdt regele yn rige lâns de welding rjochting.Dizze regeling kin ferminderjen de koeling taryf fan it smelte swimbad.Fermindert de oanstriid fan hardenability fan 'e las en de generaasje fan poaren.De oare is om se njonken inoar of krús te regeljen oan beide kanten fan 'e weld om de oanpassingsfermogen oan' e weldspalte te ferbetterjen.
Dûbele beam laser welding prinsipe
Double-beam welding betsjut it brûken fan twa laser stralen tagelyk tidens it welding proses.De beam arrangement, beam spacing, hoeke tusken de twa balken, fokus posysje en de enerzjy ferhâlding fan de twa balken binne alle relevante ynstellings yn double-beam laser welding.parameter.Normaal, tidens it weldingproses binne d'r oer it algemien twa manieren om de dûbele balken te regeljen.Lykas werjûn yn de figuer, men wurdt regele yn rige lâns de welding rjochting.Dizze regeling kin ferminderjen de koeling taryf fan it smelte swimbad.Fermindert de oanstriid fan hardenability fan 'e las en de generaasje fan poaren.De oare is om se njonken inoar of krús te regeljen oan beide kanten fan 'e weld om de oanpassingsfermogen oan' e weldspalte te ferbetterjen.
Foar in tandem-arrange dual-beam laser welding systeem, der binne trije ferskillende welding meganismen ôfhinklik fan de ôfstân tusken de foar- en efterkant balken, lykas werjûn yn de figuer hjirûnder.
1. Yn it earste type weldingmeganisme is de ôfstân tusken de twa ljochtbalken relatyf grut.Ien beam fan ljocht hat in gruttere enerzjy tichtens en is rjochte op it oerflak fan it workpiece te produsearje keyholes yn de welding;de oare ljochtstraal hat in lytsere enerzjytichtens.Allinnich brûkt as waarmte boarne foar pre-weld of post-weld waarmte behanneling.Mei help fan dit welding meganisme, de koeling taryf fan it welding swimbad kin wurde regele binnen in bepaald berik, dat is geunstich foar welding guon materialen mei hege crack gefoelichheid, lykas hege koalstof stiel, alloy stiel, ensfh, en kin ek ferbetterjen de hurdens fan de weld.
2. Yn it twadde type weldingmeganisme is de fokusôfstân tusken de twa ljochtbalken relatyf lyts.De twa ljochtbalken produsearje twa ûnôfhinklike kaaisgaten yn in welding pool, dy't it streampatroan fan it floeibere metaal feroaret en helpt om beslach te foarkommen.It kin elimineren it foarkommen fan defekten lykas rânen en weld bead bulges en ferbetterje de weld formaasje.
3. Yn it tredde type weldingmeganisme is de ôfstân tusken de twa ljochtbalken tige lyts.Op dit stuit produsearje de twa ljochtbalken itselde kaaigat yn it lasbad.Yn ferliking mei single-beam laser welding, omdat de kaai gat grutte wurdt grutter en is net maklik te sluten, it welding proses is stabiler en it gas is makliker te lossen, dat is geunstich foar it ferminderjen fan poarjes en spatter, en it krijen fan trochgeande, unifoarm en moaie welds.
Tidens it lasproses kinne de twa laserstralen ek makke wurde yn in bepaalde hoeke nei elkoar.De welding meganisme is fergelykber mei de parallel dûbele beam welding meganisme.Testresultaten litte sjen dat troch it brûken fan twa OO's mei hege krêft mei in hoeke fan 30 ° nei elkoar en in ôfstân fan 1 ~ 2mm, de laserstraal in trechterfoarmich kaaigat kin krije.De kaaigatgrutte is grutter en stabiler, wat de weldingkwaliteit effektyf kin ferbetterje.Yn praktyske tapassingen kin de ûnderlinge kombinaasje fan 'e twa ljochtbalken wurde feroare neffens ferskate weldingbetingsten om ferskate weldingprosessen te berikken.
6. Implementaasje metoade fan dûbele-beam laser welding
De oankeap fan dûbele stralen kinne wurde krigen troch it kombinearjen fan twa ferskillende laser beams, of ien laser beam kin wurde ferdield yn twa laser beams foar welding mei help fan in optysk spektrometrie systeem.Om in ljochtstraal te splitsen yn twa parallelle laserstralen fan ferskillende krêften, kin in spektroskoop of in spesjaal optysk systeem brûkt wurde.De foto lit twa skematyske diagrammen sjen fan prinsipes foar ljochtsplitsing mei fokusspegels as beamsplitters.
Dêrneist kin in reflector ek brûkt wurde as beam splitter, en de lêste reflector yn it optyske paad kin brûkt wurde as beam splitter.Dit soarte fan reflektor wurdt ek wol in dak-type reflector neamd.It wjerspegeljende oerflak is net in plat oerflak, mar bestiet út twa fleantugen.De krusing line fan de twa spegeljende oerflakken leit yn 'e midden fan' e spegel oerflak, fergelykber mei in dak ridge, lykas werjûn yn de figuer.In beam fan parallel ljocht skynt op 'e spektroskoop, wurdt wjerspegele troch twa fleantugen ûnder ferskate hoeken om twa stralen fan ljocht te foarmjen, en skynt op ferskate posysjes fan' e fokusspegel.Nei it fokusjen wurde twa ljochtbalken op in bepaalde ôfstân op it oerflak fan it wurkstik krigen.Troch it feroarjen fan de hoeke tusken de twa wjerspegeljende oerflakken en de posysje fan it dak, kinne split ljocht balken mei ferskillende fokus ôfstannen en arranzjeminten wurde krigen.
By it brûken fan twa ferskillende soarten fanlaserstralen to foarmje in dûbele beam, der binne in protte kombinaasjes.In heechweardige CO2-laser mei in Gaussyske enerzjyferdieling kin brûkt wurde foar it haadlaswurk, en in healgelearde laser mei in rjochthoekige enerzjyferdieling kin brûkt wurde om te helpen by it wurk fan waarmtebehanneling.Oan 'e iene kant is dizze kombinaasje mear ekonomysk.Oan 'e oare kant kin de krêft fan' e twa ljochtbalken ûnôfhinklik oanpast wurde.Foar ferskate mienskiplike foarmen kin in ferstelbere temperatuerfjild krije troch it oanpassen fan de oerlappende posysje fan 'e laser en de semiconductor laser, dy't tige geskikt is foar welding.Proses kontrôle.Dêrneist kinne YAG laser en CO2 laser ek wurde kombinearre yn in dûbele beam foar welding, trochgeande laser en puls laser kin wurde kombinearre foar welding, en rjochte beam en defocused beam kin ek wurde kombinearre foar welding.
7. Prinsipe fan dûbele beam laser welding
3.1 Double-beam laser welding fan galvanisearre platen
Galvanisearre stielplaat is it meast brûkte materiaal yn 'e auto-yndustry.It smeltpunt fan stiel leit om de 1500°C hinne, wylst it kôkpunt fan sink mar 906°C is.Dêrom, by it brûken fan de fúzje welding metoade, wurdt meastal in grutte hoemannichte sinkdamp generearre, wêrtroch't it lasproses ynstabyl is., it foarmjen fan poaren yn 'e weld.Foar skootgewrichten komt de ferdamping fan 'e galvanisearre laach net allinich op' e boppeste en legere oerflakken, mar komt ek op 'e mienskiplike oerflak.Tidens de welding proses, sink damp gau ejects út de smolten swimbad oerflak yn guon gebieten, wylst yn oare gebieten is it dreech foar sink damp te ûntkommen út de smelte swimbad.Op it oerflak fan it swimbad is de welding kwaliteit tige ynstabyl.
Double-beam laser welding kin oplosse de welding kwaliteit problemen feroarsake troch sink damp.Ien metoade is om te kontrolearjen it bestean tiid en cooling taryf fan de smelte pool troch ridlik oerienkommende de enerzjy fan de twa balken te fasilitearjen it ûntkommen fan sink damp;de oare metoade is Release sinkdamp troch pre-punching of grooving.Lykas werjûn yn figuer 6-31, wurdt CO2 laser brûkt foar welding.De YAG-laser is foar de CO2-laser en wurdt brûkt om gatten te boarjen of groeven te snijen.De pre-ferwurke gatten of grooves jouwe in ûntsnappingspaad foar sinkdamp oanmakke by folgjende welding, foarkomt dat it bliuwt yn it smelte swimbad en foarmje mankeminten.
3.2 Double-beam laser welding fan aluminium alloy
Troch de bysûndere prestaasjes skaaimerken fan aluminium alloy materialen, der binne de folgjende swierrichheden yn it brûken fan laser welding [39]: aluminium alloy hat in lege absorption taryf fan laser, en de inisjele reflectivity fan de CO2 laser beam oerflak grutter is as 90%;aluminium alloy laser welding naden binne maklik te produsearjen Porosity, cracks;baarnende alloy eleminten ûnder welding, ensfh By it brûken fan inkele laser welding, is it dreech om te fêstigjen de kaai gat en behâlden stabiliteit.Double-beam laser welding kin fergrutsje de grutte fan de kaai gat, wêrtroch't it dreech foar de kaai gat te sluten, dat is geunstich foar gas discharge.It kin ek ferminderje de koeling taryf en ferminderje it foarkommen fan poarjes en welding cracks.Sûnt it welding proses is stabiler en it bedrach fan spatter wurdt fermindere, de weld oerflak foarm krigen troch dûbele beam welding fan aluminium alloys is ek signifikant better as dy fan single-beam welding.Figure 6-32 toant it uterlik fan de weld naad fan 3mm dikke aluminium alloy butt welding mei help fan CO2 single-beam laser en double-beam laser welding.
Undersyk lit sjen dat by it welding fan 2mm dikke 5000-searje aluminiumlegering, as de ôfstân tusken de twa balken 0.6 ~ 1.0mm is, it lasproses relatyf stabyl is en de foarme kaaigat iepening grutter is, wat befoarderlik is foar de ferdamping en ûntsnapping fan magnesium tidens it welding proses.As de ôfstân tusken de twa balken te lyts is, sil it lasproses fan ien balke net stabyl wêze.As de ôfstân is te grut, sil de welding penetraasje wurde beynfloede, lykas werjûn yn figuer 6-33.Dêrneist hat de enerzjyferhâlding fan de twa balken ek in grutte ynfloed op de laskwaliteit.Wannear't de twa balken mei in ôfstân fan 0,9 mm yn searjes arranzjearre wurde foar welding, moat de enerzjy fan 'e foarige balke passend ferhege wurde sadat de enerzjyferhâlding fan' e twa balken foar en nei grutter is as 1:1.It is nuttich om de kwaliteit fan 'e lasnaad te ferbetterjen, it smeltgebiet te fergrutsjen, en noch in glêde en prachtige lasnaad te krijen as de weldingsnelheid heech is.
3.3 Double beam welding fan ûngelikense dikte platen
Yn yndustriële produksje is it faaks nedich om twa of mear metalen platen fan ferskate dikten en foarmen te lassen om in spliced plaat te foarmjen.Benammen yn auto produksje wurdt de tapassing fan op maat laske blanks hieltyd mear wiidferspraat.Troch lasplaten mei ferskate spesifikaasjes, oerflakcoatings of eigenskippen kin de sterkte wurde ferhege, verbruiksartikelen fermindere en kwaliteit fermindere.Laser welding fan platen fan ferskillende dikten wurdt meastal brûkt yn paniel welding.In grut probleem is dat de platen wurde laske moatte wurde preformed mei hege-precision rânen en soargje hege-precision gearkomste.It brûken fan dûbele beam welding fan ûngelikense dikte platen kin oanpasse oan ferskillende feroarings yn plaat gatten, butt gewrichten, relative dikten en plaat materialen.It kin weld platen mei gruttere râne en gat tolerânsjes en ferbetterje welding snelheid en weld kwaliteit.
De wichtichste proses parameters fan Shuangguangdong syn welding fan ûngelikense dikte platen kinne wurde ferdield yn welding parameters en plaat parameters, lykas werjûn yn de figuer.Welding parameters befetsje de krêft fan de twa laser balken, welding snelheid, fokus posysje, welding holle hoek, beam rotation hoeke fan de dûbele beam butt joint en welding offset, ensfh Board parameters befetsje materiaal grutte, prestaasjes, trimming betingsten, board gatten , ensfh De krêft fan 'e twa laserstralen kinne apart oanpast wurde neffens ferskate weldingdoelen.De fokusposysje leit oer it generaal op it oerflak fan 'e tinne plaat om in stabyl en effisjint weldingproses te berikken.De welding holle hoek wurdt meastal selektearre te wêzen om 6. As de dikte fan de twa platen is relatyf grut, in positive welding holle hoek kin brûkt wurde, dat is, de laser wurdt tilted nei de tinne plaat, lykas werjûn op de foto;doe't de plaat dikte is relatyf lyts, in negative welding holle hoeke kin brûkt wurde.De welding offset wurdt definiearre as de ôfstân tusken de laser fokus en de râne fan de dikke plaat.Troch it oanpassen fan de welding offset, it bedrach fan weld dent kin wurde fermindere en in goede weld dwerstrochsneed kin wurde krigen.
By it lassen fan platen mei grutte gatten, kinne jo de effektive beamferwaarmingsdiameter ferheegje troch de dûbele beamwinkel te draaien om goede gatfollingmooglikheden te krijen.De breedte fan 'e top fan' e weld wurdt bepaald troch de effektive beamdiameter fan 'e twa laserstralen, dat is de rotaasjewinkel fan' e beam.De grutter de rotaasje hoeke, de breder it ferwaarming berik fan de dûbele beam, en de grutter de breedte fan it boppeste part fan de weld.De twa laser beams spylje ferskillende rollen yn de welding proses.Ien wurdt benammen brûkt om de naad te penetrearjen, wylst de oare foaral brûkt wurdt om it dikke plaatmateriaal te smelten om it gat te foljen.Lykas werjûn yn figuer 6-35, ûnder in positive beam rotaasje hoeke (de foarste beam hannelet op 'e dikke plaat, de efterste beam wurket op' e las), is de foarkant beam ynfal op 'e dikke plaat te ferwaarmjen en smelten it materiaal, en de folgjende De laser beam skept penetraasje.De earste laserstraal yn 'e foarkant kin de dikke plaat mar foar in part smelte, mar it draacht in protte by oan it lasproses, om't it net allinich de kant fan' e dikke plaat smelt foar bettere spaltfolling, mar ek foarôfgeand oan it mienskiplike materiaal sa dat de folgjende balken It is makliker te laske troch gewrichten, wêrtroch flugger welding.Yn dûbele beam welding mei in negative rotaasje hoeke (de foarste beam docht op 'e las, en de efterste beam wurket op' e dikke plaat), de twa balken hawwe krekt it tsjinoerstelde effekt.De eardere beam smelt de joint, en de lêste beam smelt de dikke plaat om it te foljen.gat.Yn dit gefal, de front beam is ferplichte om weld troch de kâlde plaat, en de welding snelheid is stadiger as it brûken fan in positive beam rotation hoek.En troch it foarferwaarmingseffekt fan 'e foarige beam sil de lêste beam mear dikke plaatmateriaal ûnder deselde krêft smelte.Yn dit gefal moat de krêft fan 'e lêste laserstraal passend wurde fermindere.Yn ferliking, it brûken fan in positive beam rotation hoek kin passend fergrutsje de welding snelheid, en mei help fan in negative beam rotaasje hoeke kin berikke better gat filling.figuer 6-36 toant de ynfloed fan ferskate beam rotation hoeken op de dwerstrochsneed fan de weld.
3.4 Dûbele beam laserlassen fan grutte dikke platen Mei it ferbetterjen fan laserkrêftnivo en beamkwaliteit is laserlassen fan grutte dikke platen in realiteit wurden.Om't lasers mei hege krêft lykwols djoer binne en it lassen fan grutte dikke platen algemien fillermetaal fereasket, binne d'r bepaalde beheiningen yn 'e eigentlike produksje.It brûken fan dual-beam laser welding technology kin net allinnich fergrutsje de laser macht, mar ek fergrutsjen de effektive beam ferwaarming diameter, fergrutsje de mooglikheid om te smelten filler tried, stabilisearjen de laser keyhole, ferbetterjen welding stabiliteit, en ferbetterjen welding kwaliteit.
Post tiid: Apr-29-2024
