Principi de la tecnologia de soldadura làser

La soldadura làser es pot aconseguir mitjançant raigs làser continus o polsats. El principi de soldadura làser es pot dividir en soldadura per conducció de calor i soldadura làser de penetració profunda. Quan la densitat de potència és inferior a 104 ~ 105 W/cm2, es tracta de soldadura per conducció de calor, en la qual la profunditat de fusió és poca i la velocitat de soldadura és lenta; quan la densitat de potència és superior a 105 ~ 107 W/cm2, la superfície metàl·lica s'escalfa i es forma còncava en un "forat", formant una soldadura de penetració profunda, que té les característiques d'una velocitat de soldadura ràpida i una gran relació profunditat-amplada.
Entre ells, el principi de la soldadura per làser de conducció de calor és: la radiació làser escalfa la superfície a processar i la calor superficial es difon cap a l'interior mitjançant la conducció de calor. Mitjançant el control dels paràmetres del làser com l'amplada, l'energia, la potència màxima i la freqüència de repetició del pols làser, la peça de treball es fon per formar una piscina fosa específica.
La màquina de soldadura làser que s'utilitza per a la soldadura d'engranatges i la soldadura metal·lúrgica de plaques primes implica principalment la soldadura làser de penetració profunda.
La soldadura làser de penetració profunda utilitza generalment un feix làser continu per completar la connexió dels materials. El seu procés físic metal·lúrgic és molt similar a la soldadura per feix d'electrons, és a dir, el mecanisme de conversió d'energia es completa a través de l'estructura de "clau". Sota una irradiació làser de densitat de potència suficientment alta, el material s'evapora i forma un forat de pany. Aquest petit forat ple de vapor actua com un cos negre, absorbint gairebé tota l'energia del feix incident. La temperatura d'equilibri a la cavitat del forat arriba als 2500 graus [1]. La calor es transfereix des de la paret exterior d'aquesta cavitat del forat d'alta temperatura, fonent el metall que envolta la cavitat del forat. El petit forat s'omple amb vapor d'alta temperatura generat per l'evaporació contínua del material de la paret sota la irradiació del feix. Les quatre parets del petit forat envolten el metall fos i el metall líquid està envoltat de materials sòlids (en la majoria dels processos de soldadura convencionals i la soldadura per conducció làser, l'energia es diposita primer a la superfície de la peça i després es transfereix a l'interior). . El flux de líquid fora de la paret del forat i la tensió superficial de la capa de la paret mantenen un equilibri dinàmic amb la pressió de vapor generada contínuament a la cavitat del forat. El feix entra contínuament al forat petit i el material fora del forat petit flueix contínuament. A mesura que el feix es mou, el petit forat sempre es troba en un estat estable de flux. És a dir, el petit forat i el metall fos que envolta la paret del forat avancen amb la velocitat d'avançament del feix principal. El metall fos omple el buit que queda després d'eliminar el petit forat i es condensa, i es forma la soldadura. Tots els processos anteriors succeeixen tan ràpidament que la velocitat de soldadura pot arribar fàcilment a diversos metres per minut.