Como a potência do laser afeta a soldagem: explicado!

O que determina a qualidade e a eficiência de uma solda? Na soldagem a laser, a configuração de potência é crucial. Este artigo investiga como a potência do laser afeta os resultados da soldagem, desde a profundidade de penetração até a velocidade de soldagem. Os leitores aprenderão os princípios por trás da soldagem a laser, a relação entre potência e qualidade da solda e dicas práticas para otimizar os processos de soldagem. Prepare-se para entender a ciência que molda soldas perfeitas e melhorar suas habilidades de soldagem.

1. Princípio da soldagem de feixe duplo

Classificação da soldagem a laser

1) De acordo com a densidade de potência e as características de formação de solda:

 Soldagem por condução de calor: densidade de potência (laser potência de saída/área do ponto focal) <105W/cm2

 Soldagem de penetração profunda: densidade de potência > 106W/cm2

2) De acordo com o modo de saída do laser:

 Soldagem a laser de pulso

 Soldagem a laser contínua

Figo. 1 Diagrama esquemático de soldagem a laser pulsado e soldagem a laser contínua

2. Seleção da potência do laser P

A escolha de P (potência do laser) é baseada na espessura da placa. P determina a densidade de potência do ponto e influencia tanto a profundidade de penetração quanto a velocidade de soldagem.

Fig.2 Curva de densidade de potência e temperatura do metal com o tempo

3. Efeito do poder do laser na penetração

Conforme ilustrado na figura, quanto maior a potência (P / kw), mais profunda a penetração e vice-versa.

Fig. 3 Relação entre penetração e potência do laser

4. Influência da potência do laser na velocidade de soldagem

Pontos de conhecimento complementares:

O fator de forma de uma solda é definido em GB/T3375-1994 como a razão entre a largura da solda (B) e a espessura de solda calculada (H) na seção transversal de uma única solda (φ = B/H), conforme mostrado na Figura 4.

Um fator de forma pequeno resulta em uma solda estreita e profunda. No entanto, o centro da solda tende a ter maiores concentrações de impurezas e baixa resistência à trinca térmica devido à segregação regional. Portanto, o fator de forma não deve ser muito pequeno.

Por exemplo, o fator de forma da solda deve ser maior que 1,3, o que significa que a largura da solda deve ser pelo menos 1,3 vezes a espessura calculada da solda.

Fig. 4 A potência e a velocidade do laser determinam a formação da solda

Fig. 5 Relação entre velocidade de soldagem e potência do laser

5. Relação entre potência do laser, velocidade de soldagem e penetração

Fig. 6 Mudanças de penetração e velocidade de soldagem de aço de baixo carbono sob diferentes potências

Resumo:

A potência de soldagem a laser determina a densidade de potência do ponto e controla a profundidade de penetração e a velocidade da soldagem. À medida que a potência do laser aumenta, tanto a velocidade de soldagem quanto a profundidade de penetração aumentam.

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