Как определить качество сварки, выполняемой на лазерных сварочных аппаратах

Оценка качества лазерной сварки включает анализ глубины проварки, ширины шва и внешнего вида поверхности на наличие дефектов, таких как пористость, трещины или неполное сплавление. Соответствующие защитные газы (например, аргон, гелий) защищают сварочную ванну от загрязнения атмосферными газами. Настройки мощности и скорости имеют решающее значение: для более тонких материалов часто требуется меньшая мощность и более высокая скорость, тогда как для более толстых материалов необходима более высокая мощность и, возможно, более низкая скорость.

Оценка качества лазерной сварки:

Визуальный осмотр:

Оцените, имеет ли сварной шов гладкую и однородную поверхность, без брызг, трещин и пористости.

Глубина провара:

Убедитесь, что провар сварного шва достигает требуемой глубины, о чем свидетельствует равномерная и полная зона сплавления.

Микроскопическое исследование:

Рассмотрите поперечное сечение сварного шва под микроскопом, чтобы выявить возможные внутренние дефекты, такие как включения, пористость или трещины.

Механические испытания:

Испытания на растяжение и изгиб позволяют оценить прочность и пластичность сварного шва.

Защитные газы:

Аргон (Ar): широко используемый инертный газ, который благодаря своей стабильной оболочке предотвращает окисление различных материалов, таких как нержавеющая сталь и титан.

Гелий (He): Обеспечивает более глубокое проплавление и более высокую скорость сварки благодаря более высокой теплопроводности.

Азот (N₂): Можно использовать, однако его энергия ионизации может повлиять на характеристики сварного шва.

Вопросы, связанные с материалами и энергопотреблением:

Тонкие материалы (<1,0 мм): как правило, требуют мощности 500–1500 ватт и более высоких скоростей перемещения.

Средняя толщина (1,0–3,0 мм): подходит мощность 1500–3000 ватт.

Толстые материалы (>3,0 мм): может потребоваться мощность 3000–6000 ватт или выше.

Материалы с высокой степенью отражения (например, алюминий, медь): их сварка с помощью лазера может быть более сложной из-за отражения, однако применение специальных технологий позволяет улучшить этот процесс.

Несовместимые металлы: для предотвращения образования хрупких интерметаллических фаз может потребоваться применение специальных технологий или промежуточных слоев.

Конкретные примеры:

Нержавеющая сталь: аргон — хороший выбор в качестве защитного газа.

Алюминий: для обеспечения более глубокого проникновения можно использовать гелий, а для обеспечения стабильности — аргон.

Оцинкованный лист: как и в случае с нержавеющей сталью, аргон часто является подходящим выбором.

Основные параметры лазерной сварки:

Мощность: напрямую влияет на глубину и скорость сварки.

Скорость: влияет на теплоотдачу и глубину проникновения.

Размер пятна: влияет на точность и интенсивность сварного шва.

Длительность импульса: имеет значение при импульсной лазерной сварке, влияет на приток тепла.

Положение фокуса: влияет на глубину провара и ширину сварного шва.