![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Энергетическая характеристика процесса.
Энергетические признаки. Такими признаками являются плотность Е мощности лазерного излучения и длительность воздействия τ. При непрерывном лазерном излучении длительность воздействия определяется продолжительностью времени экспозиции, а при импульсном — длительностью импульса. На практике лазерную сварку осуществляют в диапазоне Е = 105 - 107 Вт/см 2. При Е < 10 5 Вт/см2 теряется основное достоинство лазерной сварки — высокая концентрация энергии. Для классификации режимов используются три группы сочетаний плотности мощности излучения Е и длительности воздействия τ. I группа. Е = 105 - 106 Вт/см2 и τ > 10 -2 с. Это методы сварки непрерывным излучением. Длительность воздействия определяется отношением диаметра d сфокусированного излучения к скорости сварки vсв: τ =d / v св (*). Этот процесс применяется для сварки различных конструкционных материалов малых и больших толщин. II группа. Е = 105 - 107 Вт/см2 и τ < 10 -3 с. Сюда относятся методы сварки импульсно-периодическим лазерным излучением. Характеризуются высокой плотностью мощности и кратковременным (повторяющимся) воздействием, обеспечивающим большую эффективность проплавления. Частота следования импульсов составляет десятки и сотни герц, а длительность импульсов значительно ниже, чем требуется по формуле (*). Суммарное воздействие импульсов достаточно для получения глубокого проплавления. Эти режимы можно использовать для сварки материалов разных толщин при значительно меньших энергозатратах, чем при сварке непрерывным излучением. III группа. Е = 105- 106 Вт/см2 и 10 -3 < τ < 10 -2 с. Длительность импульсов превышает соответствующие значения второй группы. Проплавление на всю глубину осуществляется в процессе воздействия импульса, то есть формируется точечное сварное соединение. Применяется для малых толщин. Основные энергетические характеристики процесса лазерной сварки - это плотность Е мощности лазерного излучения и длительность t его действия. При непрерывном излучении t определяется продолжительностью времени экспонирования, а при импульсном - длительностью импульса. Превышение верхнего предела Е вызывает интенсивное объемное кипение и испарение металла, приводящее к выбросам металла и дефектам шва. На практике лазерную сварку ведут при Е=106...107 Вт/см2. При Е < 105 Вт/см2 лазерное излучение теряет свое основное достоинство - высокую концентрацию энергии. Изменение Е и t позволяет сваривать лазерным лучом различные конструкционные материалы с толщиной от нескольких микрометров до десятков миллиметров. Скорость лазерной сварки непрерывным излучением в несколько раз превышает скорости традиционных способов сварки плавлением. Например, стальной лист толщиной 20 мм электрической дугой сваривают со скоростью 15 м/ч за 5...8 проходов, ширина шва получается 20 мм. Непрерывным лазерным лучом этот лист сваривается со скоростью 100 м/ч за 1 проход, получают ширину шва 5 мм. Однако лазерная сварка импульсным излучением по скорости сопоставима с традиционными способами сварки.
|