Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Условия фокусировки лазерного излучения при сварке.




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Максимально возможная глубина проплавления достигается правильным выбором модового состава и фокусирующей оптики.

Часто стремятся к работе лазера на основной моде ТЕМ00, что дает наибольшую концентрацию сфокусированного лазерного излучения. Однако работа на основной моде в газовых лазерах связана с уменьшением мощности излучения примерно в два раза по сравнению с многомодовым излучением.

При многомодовом составе излучения (по сравнению с одномодовым) наблюдается более равномерное распределение плотности мощности.

Глубина проплавления зависит как от концентрации энергии в сфокусированном луче, так и от угла его схождения.

При мощности менее 5 кВт глубина проплавления зависит в основном от плотности мощности, а с увеличением мощности все большую роль играет угол схождения луча и при мощности более 10 кВт определяющее влияние оказывает угол схождения луча.

Плотность мощности в пятне нагрева определяет характер взаимодействия луча с поверхностью металла. При воздействии луча малой плотности мощности (менее 5×105 Вт/см2) основными эффектами являются повышение температуры поверхности и термоэлектронная эмиссия, а также фотоэлектрический эффект. Когда плотность мощности приближается к величине 106 Вт/см2, подвод энергии к обрабатываемому участку возрастает. Начинается локальное испарение и в металле образуется парогазовый канал, наличие которого дает возможность лазерному излучению поглощаться в глубине металла, а не только на его поверхности. При этом образуется узкий сварной шов с большим отношением глубины к ширине.

Для эффективного ведения процесса лазерной сварки металлов достаточна плотность мощности (1.06...4.8) ×106 Вт/см2.

Установлено, что с повышением плотности мощности излучения заглубление фокальной плоскости необходимо увеличивать, что определяется условием сохранения на поверхности металла минимальной критической плотности мощности, требуемой для поддержания процесса ‘кинжального’ проплавления. При мощностях излучения до 5×103 Вт наибольшая глубина шва достигается при заглублении фокуса луча на (1...2) ×10-3 м под поверхность.

Оптимальное положение фокальной плоскости зависит не только от мощности излучения, но и от скорости сварки и фокусного расстояния применяемых фокусирующих систем. Увеличение скорости сварки до (139...278)×10-3 м/с приводит к изменению оптимального заглубления до нуля. В диапазоне скоростей (8.33...33.3)×10-3 м/с влияние скорости сварки не обнаружено.

При мощности излучения 4 кВт для линз с фокусным расстоянием 0.68 м оптимальное заглубление (2.0...2.5)×10-3 м, а для линз с фокусным расстоянием 0.21 м - (1.0...1.5)×10-3 м.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 288. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.016 сек.) русская версия | украинская версия








Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7