레이저 용접 공정 매개변수

(1) 전력 밀도. 출력 밀도는 레이저 가공에서 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 전력 밀도가 높을수록 표면층은 마이크로초 내에 끓는점까지 가열되어 다량의 기화를 생성할 수 있습니다. 따라서 높은 전력 밀도는 드릴링, 절단, 조각과 같은 재료 제거 가공에 유리합니다. 전력 밀도를 낮추려면 표면 온도가 끓는점에 도달하는 데 몇 밀리초가 걸립니다. 표면이 증발하기 전에 바닥층이 녹는점에 도달하여 좋은 용융 용접을 형성하기 쉽습니다. 따라서 전도 레이저 용접에서 출력 밀도의 범위는 10^4 ~ 10^6W/CM^2입니다.
(2) 레이저 펄스 파형. 레이저 펄스 파형은 레이저 용접, 특히 박막 용접에서 중요한 문제입니다. 고강도 레이저 빔을 재료 표면에 조사하면 레이저 에너지의 60~98%가 금속 표면에서 반사되어 손실되며 반사율은 표면 온도에 따라 달라집니다. 레이저 펄스가 작용하는 동안 금속 반사율은 크게 달라집니다.
(3) 레이저 펄스 폭. 펄스 폭은 펄스 레이저 용접의 중요한 매개변수 중 하나입니다. 이는 재료 제거와 재료 용융을 구별하는 중요한 매개변수일 뿐만 아니라 처리 장비의 비용과 용량을 결정하는 핵심 매개변수이기도 합니다.
(4) 용접 품질에 대한 디포커스의 영향. 레이저 용접에는 일반적으로 일정량의 디포커스(defocus)가 필요합니다. 왜냐하면 레이저 초점 지점 중앙의 전력 밀도가 너무 높아 구멍으로 증발하기 쉽기 때문입니다. 전력 밀도 분포는 레이저 초점에서 떨어진 각 평면에서 상대적으로 균일합니다. 디포커스에는 포지티브 디포커스와 네거티브 디포커스의 두 가지 유형이 있습니다. 초점면은 포지티브 디포커스를 위해 작업물 위에 위치하며 네거티브 디포커스를 위해서는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 기하광학 이론에 따르면 포지티브 및 네거티브 디포커스 평면과 용접 평면 사이의 거리가 동일할 때 해당 평면의 출력 밀도는 거의 같지만 얻어지는 용융 풀의 모양은 실제로 다릅니다. 디포커스가 음수이면 용융 풀의 형성 과정과 관련하여 더 큰 용융 깊이를 얻을 수 있습니다. 실험에 따르면 레이저를 50~200us 동안 가열하면 재료가 녹기 시작하여 액체 금속이 형성되고 부분적으로 기화되며 고압 증기가 형성되고 매우 빠른 속도로 분출되어 눈부신 백색광을 방출하는 것으로 나타났습니다. 동시에, 높은 농도의 가스로 인해 액체 금속이 용융 풀의 가장자리로 이동하여 용융 풀 중앙에 함몰이 형성됩니다. 디포커스가 음수이면 재료 내부의 전력 밀도가 표면의 전력 밀도보다 높아 더 강한 용융 및 기화를 형성하기 쉬워 빛 에너지가 재료 내부로 더 깊이 전달됩니다. 따라서 실제 적용에서는 더 큰 용융 깊이가 필요할 때 네거티브 디포커스가 사용됩니다. 얇은 재료를 용접할 때는 포지티브 디포커스가 적합합니다.
(5) 용접 속도. 용접 속도는 단위 시간당 열 입력에 영향을 미칩니다. 용접 속도가 너무 느리면 열 입력이 너무 커서 공작물이 타버릴 수 있습니다. 용접 속도가 너무 빠르면 열 입력이 너무 적어 공작물의 용접이 불완전해집니다.