Explorando o impacto da desfocagem na soldagem a laser

Explorando o impacto da desfocagem na soldagem a laser

1. Efeito da desfocagem na soldagem a laser

Desfocagem é o termo usado para descrever a distância entre a superfície de uma peça de trabalho e o ponto focal.

Efeito da desfocagem na soldagem a laser

Quando o ponto focal está acima da peça de trabalho, isso é chamado de desfocagem positiva. Por outro lado, quando o ponto focal está localizado abaixo da peça de trabalho, isso é chamado de desfocagem negativa.

Efeito da desfocagem no formato da solda

2. Seleção da quantidade de desfocagem

A densidade de potência no centro do foco do laser é muito alta, tornando-o suscetível à evaporação em buracos. A distribuição da densidade de potência é relativamente uniforme em cada plano afastado do foco do laser.

Em teoria, quando a distância entre os planos de desfocagem positivo e negativo e o plano de soldagem é igual, a densidade de potência no plano correspondente deve ser aproximadamente a mesma.

Entretanto, na prática, isso resulta em diferentes penetrações e formatos de solda. Durante a desfocagem negativa, a densidade de potência interna do material é superior à da superfície, o que leva a uma fusão e vaporização mais fortes. Isso permite que a energia luminosa penetre mais profundamente no material, resultando em maior penetração.

3. Influência da desfocagem na soldagem

A quantidade de desfocagem deve ser negativa de 1-2 mm.

Efeito da desfocagem na penetração, largura e seção transversal da solda

Efeito da desfocagem no formato da solda

O material a ser soldado é aço inoxidável com 6mm de espessura, potência de 5kW e velocidade de soldagem de 96cm/min. À medida que a quantidade de desfocagem diminui, a penetração aumenta e entra na fase de soldadura de penetração profunda.

Por outro lado, quando a quantidade de desfocagem é grande, a penetração é mínima e a soldadura está na fase de condução de calor.

desfocar na penetração da solda, largura da solda e seção transversal

Efeito da desfocagem na penetração, largura e seção transversal da solda

4. Resumo

A quantidade de desfocagem refere-se à distância entre o foco e a superfície da peça de trabalho. Se o foco estiver posicionado acima da peça de trabalho, é considerado desfocagem positiva. Se o foco estiver posicionado abaixo da peça de trabalho, é considerado desfocagem negativa. A desfocagem negativa é vantajosa para aumentar a penetração da solda.

Influência na qualidade da soldagem.

A soldagem a laser normalmente requer uma quantidade específica de desfocagem, pois a densidade de potência no centro do foco do laser é muito alta, tornando-o suscetível à evaporação em furos. A distribuição da densidade de potência é mais uniforme em cada plano afastado do foco do laser.

De acordo com a teoria da óptica geométrica, quando a distância entre os planos de desfocagem positivo e negativo e o plano de soldagem é igual, a densidade de potência no plano correspondente deve ser aproximadamente a mesma.

Contudo, na realidade, a forma da poça de fusão é diferente. Ao usar a desfocagem negativa, uma penetração mais profunda pode ser alcançada devido ao processo de formação da poça fundida. Experimentalmente, a desfocagem negativa é utilizada quando se deseja uma profundidade de penetração profunda, enquanto a desfocagem positiva é utilizada na soldadura de materiais finos.

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