Als fortgeschratt Veraarbechtungsinstrument spillt de Laser eng ëmmer méi wichteg Roll am Beräich vum industrielle Schweesswierk. Och wann déi traditionell Laserschweißtechnologie dës Defekter bis zu engem gewësse Grad kontrolléiere kann, ass hiren Effekt dacks duerch fix Schweessparameter a Prozesser limitéiert. An de leschte Joren huet d'Entstoe vun der Laserschwingschweißtechnologie eng nei Léisung fir d'Kontroll vu Schweessdefekter gebueden. Duerch d'Aféierung vun der Schwéngung vum Laserstrahl während dem Schweessprozess kann d'Technologie d'dynamesch Charakteristike vum Schweessbad däitlech verbesseren an doduerch d'Schweessqualitéit optimiséieren. D'Laserschwingschweißtechnologie baséiert haaptsächlech op der präziser Kontroll vum Laserstrahl an der Schwéngungstechnologie fir effizient a qualitativ héichwäertegt Schweesswierk z'erreechen.
Erscheinung verbesseren:
Wärend demSchweißprozess, gëtt de Laserstrahl séier a präzis geschwenkt fir de ganze Schweessberäich ofzedecken. Wann de Stral sech an der Richtung vun der Schweess beweegt, oszilléiert en a verschiddene Formen, wéi Krees, 8-Figur an Helix. Chen et al. hunn e Schwenklaser benotzt fir verschidden Aluminiumlegierungen ze schweessen, an am Verglach mam Schwenklaserschweißen ouni Schwenklaser gouf d'Morphologie vum Schwenklaserschweißen fir d'Front an d'Réckschweißen däitlech verbessert. Zousätzlech gëtt d'Querschwenklaserschweißen benotzt fir d'Spaltungsadaptatioun vun der Nut ze erhéijen. Op verschiddene leitfäege Verbindungswierkstécker ass et néideg d'Iwwerstroumfläch ze vergréisseren, et ass och néideg d'metallesch Verbindungsoberfläch ze vergréisseren, an et ass och néideg d'Laserschweißen ze schwenken fir d'metallesch Verbindungsoberfläch an en "U" ze kréien.
1. (a) an (b) Statistike vun der Morphologie vum Schweißquerschnitt an der Gréisst vum Schweißen ënner verschiddene Schwéngungsmodi; (c) Formung vun der ieweschter Uewerfläch vun der Schweißen ënner verschiddene Schwéngungsmodi.
Verbesserung vun der schlechter Säitewandverschmelzung:
De Feeler vun der Net-Schmelzung vun der Säitewand ass einfach beim traditionelle Laserschweißen mat enger schmueler Spalt vu mëtteldécke Placken ze entstoen, wat duerch déi ongläichméisseg Verdeelung vun der Laserenergie an der Mond verursaacht gëtt, den Hëtztzougang an der Mëtt vun der Nut ass grouss, an den Hëtztzougang an der Säitewand vun der Nut ass kleng, wat keng gutt Kombinatioun ka bilden. Déi wichtegst Moossnam fir den net-geschmolzene Säitewanddefekt ze léisen ass den Hëtztzougang op d'Säitewand ze erhéijen. Beim Laserschweißen kann eng méi raisonnabel Energieverdeelung vum Laserstrahl op der Werkstéckuewerfläch duerch de Strahlschwenk realiséiert ginn. Wann d'Breet vun der Nut ännert, gëtt d'Amplitude vum Strahlschwenk ugepasst un d'Breet vun der Nut, fir en effektiven Hëtztzougang op d'Säitewand ze bilden.
2. Makroskopescht Bild vun der Schweißnaht vun der éischter Schicht (L1) bis zur siwenter Schicht (L7) fir Laserschweißen mat oder ouni Oszillatioun.
Porositéitsdefekter reduzéieren:
Den Hemmungsmechanismus vum Laserschwéngen op Schweesporen kann op d'Verbesserung vun der Stabilitéit vu klenge Lächer an d'Verbesserung vun der Flëssegkeet vu flëssegem Metall zréckgefouert ginn. Figur 3 weist d'Fléissverhalen vum geschmollte Pool, dat vun den Tracerpartikelen während dem Schweessprozess gewisen gëtt. D'Wéckele vum Liichtstrahl bewierkt, datt dat klengt Lach eng héichfrequent a séier Rotatiounsréierbewegung bildt, déi den Iwwerlaf vu Blasen fördert an en "Fänger"-Effekt op déi verstäerkt Poren huet. Gläichzäiteg erhéicht d'Wéckele vum Liichtstrahl d'Fläch vum klenge Lach a reduzéiert d'Wahrscheinlechkeet, datt seng Instabilitéit zesummebrécht a Blasen bildt.
3. (a) an (b) Trajektorien vun den Tracerpartikelen beim Schweessen; Schlëssellachöffnungsberäich: (c) kee Schwénglaser (d) Schwénglaser.
Reduzéiert Rëssdefekter:
En thermesche Rëss ass eng Zort Defekt, deen am Schweessprozess duerch d'Interaktioun vun interner Spannung a metallurgesche Faktoren entsteet a sech dacks an der hëtzebeaflosster Zon (HAZ) beim Schweessen opfält. D'Bildung vun esou Rëss hänkt mat der Vulnerabilitéit vum Material bei héijen Temperaturen, der Schweessspannung an der chemescher Zesummesetzung vum Material zesummen. Traditionell Laserschweißtechnologie kann thermesch Rëss am Schweessprozess produzéieren, haaptsächlech aus de folgende Grënn: Éischtens, wéinst dem héijen Energieverbrauch vum Laserschweißen, wat zu enger schneller Erhëtzung an Ofkillung vum Schweessberäich féiert, wat zu engem groussen thermesche Gradient an thermescher Spannung féiert; Zweetens kann déi metallurgesch Reaktioun am Schweessprozess zu der Segregatioun vun Ongereinheetselementer mat engem niddrege Schmelzpunkt féieren, wouduerch eng brécheg Phas entsteet an d'Sensibilitéit vu Rëss erhéicht gëtt. Schlussendlech kann déi séier Erstarrung vum Material zu enger Heterogenitéit vun der Mikrostruktur féieren, an d'Wuesstumsrichtung vun de säulenförmigen Kristaller ass vum geschmollte Pool an d'Mëtt, wéi an der Figur 4 gewisen. An dësem Fall ass d'Sensibilitéit fir Rëss däitlech erhéicht.
4. Laserschweißen Erstarrungsmodus (a) konventionellt Laserschweißen (b) Schwénglaserschweißen.
D'oszilléierend Laserschweisstechnologie kann d'Optriede vu waarme Rëss effektiv reduzéieren oder eliminéieren andeems den oszilléierende Laserstrahl agefouert gëtt. Wärend dem oszilléierende Laserschweissprozess kann déi periodesch Oszillatioun vum Laserstrahl de Metallfluss am geschmollte Pool förderen, wouduerch d'Uniformitéit vun der Mikrostruktur verbessert gëtt, an d'Käre wuessen koaxial an der Mëtt vum geschmollte Pool, wéi an der Figur 5 gewisen. Dës koaxial Käre déngen als Schutzbarriär fir d'Ausbreedung vu Rëss ze verhënneren an als thermesch Isolatiounsschicht fir weider Ausbreedung vu Rëss ze verhënneren. Gläichzäiteg hëlleft den oszilléierende Laser d'Bildung vu spréchege Phasen duerch d'Komponententrennung ze reduzéieren, wouduerch de Risiko vun thermesche Rëss reduzéiert gëtt.
5. (A) Charakteristike vun der Erstarrungsmikrostruktur vu konventionelle Laserschweißschweißnähten (B) Charakteristike vun der Erstarrungsmikrostruktur vu Laserschwingschweißnähten (CCW).
Am Verglach mam Laser-Selbstverschmelzungsschweißen ass d'Schwinglaser-Schweißtechnologie als effektiv Method unerkannt ginn, fir d'Tendenz zu Porositéit ze reduzéieren an Defekter wéi d'Net-Verschmelzung vun de Säitewänn ze verbesseren. Wéinst dem Rühreffekt vum Stral op de geschmollte Pool huet et bedeitend Virdeeler bei der Verbesserung vun der Spaltpassung, der Verbesserung vun der Mikrostrukturuniformitéit an der Verfeinerung vum Kär. D'Uwendung vun der Laser-Schwing-Schweißtechnologie kann d'Laserschweißen méi verbreet maachen, an e lasereffizient Präzisiounsschweißen kann fir méi grouss Werkstécker a méi breet Schweißnähten erreecht ginn, dat heescht, de Basisprozess an d'Montagegenauegkeet vum Produkt ginn entspaant.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 21. Februar 2025
