Диаграмма толщины и скорости лазерной сварки

Последнее обновление:
23 января, 2024

Оглавление

Лазерная сварка - это точная и эффективная технология, используемая для соединения материалов, в частности металлов, с помощью лазерных лучей высокой плотности энергии. Этот процесс ценится за способность создавать прочные сварные швы с минимальной деформацией окружающего материала. Для успеха операций лазерной сварки очень важны параметры, определяющие процесс: толщина свариваемого материала и скорость, с которой производится сварка. Эти параметры тщательно калибруются для достижения максимальной прочности и целостности сварного шва при оптимизации эффективности работы.

Диаграмма толщины и скорости лазерной сварки служит важным руководством для техников и инженеров, предоставляя им необходимую информацию для выбора правильных параметров сварки в зависимости от типа материала и конкретного применения. Регулируя мощность лазера, качество луча и скорость сварки, пользователи могут контролировать глубину проплавления и общее качество сварного шва. Природа лазерной сварки позволяет добиться высокого соотношения глубины и ширины, что приводит к концентрированному сварному шву с ограниченным тепловым воздействием на окружающий материал, сохраняя тем самым структурную целостность компонентов.

Диаграмма мощности, толщины и скорости лазерной сварки

Материал1000 ватт1500 Вт2000 Вт
SUS (нержавеющая сталь)0,5-3 мм0,5-4 мм0,5-5 мм
Fe (железо)0,5-3 мм0,5-4 мм0,5-5 мм
AI (алюминий)0,5-2 мм0,5-3 мм0,5-4 мм
Cu (латунь)0,5-3 мм0,5 мм - 6 мм0,5-8 мм
Оцинкованный лист0,5-3 мм0,5-4 мм0,5-5 мм
Углеродистая сталь0,5-3 мм0,5-4 мм0,5-5 мм

Нержавеющая сталь

Нержавеющая стальМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм5002680052
1,5 мм50034075052
2 мм100060080052
2,5 мм100073070052
3 мм100086072053

Алюминий

АлюминийМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм500480700201
1,5 мм1000560800201
2 мм1000780800202
2,5 мм1000920800202
3 мм15001150800202

Латунь

ЛатуньМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм1000900600303
1,5 мм15001100600304
2 мм15001350500304
2,5 мм20001600500305
3 мм20001850500306

Медь

МедьМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм1000650600300
1,5 мм1000850600300
2 мм15001100500300
2,5 мм15001400500300
3 мм20001750500300

Мягкая сталь

Мягкая стальМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм500300500200
1,5 мм500370500200
2 мм500480600201
2,5 мм1000600600201
3 мм1000760700202

Оцинкованный лист

Оцинкованный листМощность лазера(W)Мощность(W)Скорость(мм/с)Частота(кГц)Фокус(mm)
1 мм500320600200
1,5 мм500460600201
2 мм1000600500202
2,5 мм1000800700203
3 мм1000960650203

Основы лазерной сварки

Лазерная сварка произвела революцию в промышленных технологиях соединения, обеспечив высокоскоростную точность и возможность соединения различных материалов.

Процесс лазерной сварки

Лазерная сварка - это метод сварки с помощью высокоэнергетического луча, при котором лазерный луч фокусируется на небольшом участке для создания зоны плавления. Энергия луча поглощается материалами, заставляя их плавиться и соединяться после охлаждения. Этот метод позволяет сваривать материалы со скоростью до 2 дюйма в секунду для тонких листов, таких как корпуса детонаторов подушек безопасности толщиной 0,01 дюйма.

  • Ключевые аспекты:
    • Фокусировка луча: Концентрируется на небольшом участке для достижения высоких температур.
    • Взаимодействие материалов: Поглощает энергию лазера, что приводит к плавлению и расплавлению.
    • Скорость и толщина: Скорость сварки и применимая толщина материала зависят от выходной мощности лазера и свойств материала.

Типы лазеров для сварки

При выборе лазера для сварки выбор зависит от типа материала и требуемой точности.

  1. Лазеры непрерывной волны (CW): Излучают постоянный лазерный луч и подходят для глубоких швов и высокоскоростной шовной сварки. Обычно используются для материалов толщиной до и более 0,25 дюйма.
  2. Импульсные лазеры: Излучают лазерную энергию в виде импульсов и предпочтительны для точного контроля глубины шва в тонких материалах.
  • Обычные лазеры:
    • Волоконный лазер: Известен своей гибкостью и эффективностью, обычно используется для тонкой и высокоскоростной сварки.
    • CO2-лазер: Обеспечивает глубокое проникновение и традиционно используется для более толстых и прочных материалов.

Материальные соображения

При лазерной сварке необходимо учитывать как характер соединяемых материалов, так и их различную толщину. Эти аспекты имеют решающее значение для определения подходящих параметров лазерной сварки.

Металлы и сплавы

Различные металлы и сплавы обладают различными свойствами, которые влияют на поглощение ими лазерной энергии, что является критическим фактором при лазерной сварке. Например, нержавеющая сталь обычно сваривается лазером благодаря своим благоприятным характеристикам поглощения. С другой стороны, высокоотражающие материалы, такие как алюминий Для эффективной сварки требуются особые типы лазеров, например волоконные лазеры. Добавление определенных материальные добавки также может влиять на процесс поглощения и сварки.

Диапазон толщины материала

Толщина материала напрямую влияет на требуемую мощность лазера:

  • Для тонкие пластины (<1,0 мм)При этом требуется меньшая мощность лазера, а параметры значительно отличаются от тех, что используются для более толстых материалов.
  • Более толстые пластины требуют более высокой мощности лазера для достижения проникающей способности и прочности сварного шва. Между толщиной и мощностью существует пропорциональная зависимость:
Толщина материалаПриблизительная мощность лазера
< 1,0 ммНизкое энергопотребление
1,0 мм - 5,0 ммСредняя мощность
> 5,0 ммВысокая мощность

Важно настроить параметры лазера, такие как ширина захвата и скорость сваркиДля достижения оптимальных результатов подбирайте толщину в соответствии с конкретным диапазоном толщины.

Параметры лазерной сварки

Выбор параметров лазерной сварки имеет решающее значение для получения высококачественных соединений с требуемой прочностью и точностью. Эти параметры включают в себя настройки мощности лазера, скорость сварки и положение фокуса, которые должны быть тщательно сбалансированы в соответствии с материалом и толщиной свариваемого изделия.

Настройки мощности лазера

При лазерной сварке требуемая мощность возрастает с увеличением толщины материала. В качестве отправной точки можно использовать следующие рекомендации:

  • Материалы толщиной < 1,0 мм: Более низкие настройки мощности.
  • Материалы толщиной > 1,0 мм: Может потребоваться более высокая мощность.

Регулировка мощности необходима для предотвращения прогорания тонких материалов или недостаточного проникновения в толстые материалы.

Скорость сварки

Скорость сварки должна быть откалибрована для обеспечения стабильных результатов:

  • Быстрая скорость может привести к отсутствию плавления, а слишком медленная - к искажениям или чрезмерному нагреву.
  • Идеальная скорость может варьироваться, но общий начальный диапазон составляет около 5 - 10 м/мин.

Скорость также необходимо снижать по мере увеличения толщины материала, чтобы обеспечить полное проникновение без дефектов.

Позиция фокуса

Положение фокуса влияет на геометрию шва и общее качество сварки:

  • Для конструкционной стали, такой как S235JR, корректировка положения фокуса может значительно изменить профиль сварного шва и проплавление.
  • Оптимальное положение фокуса обеспечивает сбалансированное распределение энергии, точный контроль над зоной термического воздействия и соответствующее соотношение глубины и ширины сварного шва.

При тщательной настройке этих параметров лазерная сварка позволяет получить прочные, точные соединения с минимальным искажением материала.

Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.

Выбор правильных материалов для проектирования из листового металла

Производство листового металла обычно включает в себя использование методов ручной или штамповочной штамповки для создания пластической деформации в тонких металлических листах, придания формы [...]...
Читать далее
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запрос бесплатной цитаты

Контактная форма

Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма