Facteurs influençant la profondeur de pénétration des machines à souder au laser

Les facteurs qui influent sur la profondeur de pénétration sont principalement: le gaz de blindage, la puissance du laser, la vitesse de soudage et la valeur d’absorption des matériaux.

1. Gaz de blindage

Machines à souder LaserUtilisez souvent du gaz inerte pour protéger la piscine fondue. Lorsque l’oxydation de surface de certains matériaux peut être ignorée, la protection peut également être ignorée. Cependant, pour la plupart des applications, l’hélium, l’argon, l’azote et d’autres gaz sont souvent utilisés pour la protection afin d’empêcher l’oxydation du poste de travail pendant le processus de soudage.

2. Puissance Laser

Il existe un seuil de densité d’énergie laser dans le soudage au laser. En dessous de cette valeur, la profondeur de pénétration est très faible. Une fois cette valeur atteinte ou dépassée, la profondeur de pénétration augmente considérablement. Ce n’est que lorsque la densité de puissance du laser sur le poste de travail dépasse ce seuil que le plasma sera produit, ce qui indique que le soudage stable à pénétration profonde est en cours. La profondeur de pénétration de la machine de soudage laser est directement liée à la densité de puissance du faisceau et est une fonction de la puissance incident du faisceau et de la focale du faisceau. D’une manière générale, pour un rayon laser d’un certain diamètre, la profondeur de pénétration augmente au fur et à mesure que la puissance du rayon augmente.

3. Vitesse de soudage

La vitesse de soudage a une grande influence sur la profondeur de pénétration. L’augmentation de la vitesse rendra la profondeur de pénétration moins profonde, mais une vitesse trop faible entraînera une fusion excessive du matériau et une soudure à travers le poste de travail. Par conséquent, il existe une plage de vitesse de soudage appropriée pour un certain matériau avec une certaine puissance laser et une certaine épaisseur, et la profondeur de pénétration maximale peut être obtenue à la valeur de vitesse correspondante. La taille de tache limitée par la diffraction du foyer du faisceau peut être calculée selon la théorie de la diffraction de la lumière, mais en raison de l’existence d’aberrations dans la lentille de mise au point, la taille réelle du tache est supérieure à la valeur calculée.

4. Valeur d’absorption matérielle

L’absorption du laser par les matériaux dépend de certaines propriétés importantes des matériaux, telles que le taux d’absorption, la réflectivité, la conductivité thermique, la température de fusion, la température d’évaporation, etc., dont le plus important est l’absorption. Il y a deux facteurs qui affectent l’absorption des matériaux aux rayons laser: premièrement, la résistivité du matériau. Après avoir mesuré l’absorption de la surface polie du matériau, on constate que l’absorption du matériau est proportionnelle à la racine carrée de la résistivité, et la résistivité change avec la température; Deuxièmement, l’état de surface (ou la finition) du matériau a une influence significative sur l’absorption du faisceau, ce qui a un effet significatif sur l’effet de soudage.