Tia bắn tóe do hàn laze tạo ra ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng bề mặt của đường hàn, đồng thời sẽ gây ô nhiễm và làm hỏng thấu kính.Đặc biệt là ngành công nghiệp ô tô có nhu cầu sử dụng công nghệ hàn laser để gia công các vật liệu đặc thù như thép mạ kẽm, đồng và nhôm.Cách để loại bỏ hiện tượng bắn tóe là hy sinh những ưu điểm vốn có của laser sợi quang, nhưng điều này sẽ làm giảm hiệu quả xử lý.Nếu bạn thường sử dụng máy hàn laze để hàn các kim loại khác nhau trong công việc của mình, bạn cần hiểu lý do tại sao máy hàn laze bị bắn tung tóe trong quá trình hàn và tìm ra cách tốt nhất để loại bỏ ảnh hưởng của tia laze.Chúng ta có thể khám phá cách giải quyết tình huống này.
Spatter trong quá trình hàn laser là gì?
Nước bắn tung tóe là kim loại nóng chảy bay ra bên ngoài bể nóng chảy.Sau khi vật liệu kim loại được nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy, nó chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, tiếp tục nóng lên và chuyển thành trạng thái khí.Khi chùm tia laser được đốt nóng liên tục, kim loại rắn trở thành chất lỏng và tạo thành một vũng nóng chảy.Sau đó, kim loại lỏng trong bể nóng chảy lại được nung nóng để "đun sôi".Cuối cùng, vật liệu này lại hấp thụ nhiệt và bay hơi, sôi lên để thay đổi áp suất bên trong, đưa kim loại lỏng xung quanh ra ngoài và cuối cùng tạo ra tiếng "bắn tung tóe".
Tại sao có một giật gân?
1. Một số tạp chất trong khu vực hàn có thể gây bắn tóe trong quá trình hàn.
2. Vận hành thiết bị hàn không đúng cách, chẳng hạn như góc tiếp xúc không phù hợp với phôi và các hoạt động không bình thường khác, cũng có thể gây ra hiện tượng bắn tóe trong quá trình hàn.
3. Sau đây là quan điểm tập trung về nguyên nhân bắn tung tóe:
- Khi kích thước của lỗ nhỏ nóng chảy sâu giảm xuống, cột chất lỏng nhô lên ở phía trước lỗ nhỏ dần dài ra và vỡ ra, đó là lý do hình thành các vệt bắn;
- Một số người tin rằng lực cắt mạnh của chùm tia laze gây ra trong lỗ nhỏ tác động lên thành sau của lỗ nhỏ là nguyên nhân chính thúc đẩy sự hình thành tia lửa trong bể nóng chảy;
- Việc tạo ra tia lửa nhỏ có liên quan đến sự phun ra của áp suất giật do hóa hơi do laser gây ra trên thành trước của lỗ nhỏ trên lớp nóng chảy của thành trước và tác động của hơi nước lên bể nóng chảy trên thành sau của lỗ nhỏ. hố;
- Yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát xạ trong quá trình hàn hợp kim nhôm bằng laser là mật độ năng lượng laser.
Những biện pháp nào có thể được thực hiện để ngăn chặn hiệu quả sự hình thành tia lửa?
1. Giảm diện tích chiếu xạ của chùm tia laze, có thể giảm hiện tượng tán xạ một cách hiệu quả.Nó có thể làm giảm sự hóa hơi nhiệt cao của nhiệt độ vật liệu lõi và giảm việc tạo ra khí kim loại.Đối với hàn thép không gỉ, chất lượng hàn có thể được cải thiện bằng cách tăng tốc độ hàn, nhưng nó sẽ gây ra biến dạng hàn lớn và ảnh hưởng đến sự xuất hiện của mối hàn.Do đó, diện tích chiếu tia laser có thể giảm để giảm biến dạng hàn.Ngoài ra, hàn laser bằng laser xung sẽ làm giảm hiện tượng tán xạ, vì độ rộng xung ngắn và mật độ năng lượng cao, đồng thời độ rộng xung và mật độ năng lượng ít ảnh hưởng đến hiện tượng tán xạ.
2. Thêm khí bảo vệ trong quá trình hàn laser có thể ngăn chặn sự phát sinh tia lửa.Khi argon có độ tinh khiết cao, áp suất cao được sử dụng làm khí bảo vệ, nhiều bong bóng nhỏ sẽ xuất hiện trên bề mặt mối hàn, có thể ngăn chặn sự phát sinh tia lửa ở một mức độ nhất định.Ngoài ra, khi hàn laser được thực hiện dưới sự bảo vệ của argon, hệ số hấp thụ của argon đối với tia laser rất nhỏ và chùm tia laser có thể xuyên qua vật liệu nền dày hơn để chạm tới đáy bể nóng chảy, do đó làm giảm khả năng của văng.
3. Thay đổi chế độ quét và xoay hàn.Sử dụng đầu laze để xoay có thể cải thiện tính đồng nhất nhiệt độ của đường hàn và tránh hiện tượng quá nhiệt và sôi cục bộ.Nó chỉ cần điều khiển các trục X và Y của cơ chế chuyển động để hoàn thành việc xoay các quỹ đạo khác nhau.
4. Sử dụng hàn chùm tia laser mật độ năng lượng cao có thể ngăn chặn hiệu quả việc tạo ra tia lửa.Trong sản xuất thực tế, phương pháp giảm đường kính điểm của chùm tia laze thường được sử dụng để triệt tiêu hiện tượng tán xạ.Bài báo này nghiên cứu quá trình hình thành tia bắn tóe trong hàn laser và đề xuất các biện pháp triệt tiêu hiệu quả các yếu tố khác nhau trong quá trình hàn.Trong sản xuất thực tế, các biện pháp trên có thể ngăn chặn hiệu quả sự hình thành các vết bắn tóe.Đồng thời, bằng cách tối ưu hóa các thông số, chất lượng hàn laser có thể được cải thiện và giảm hiện tượng bắn tóe.
5. Tối ưu hóa các thông số hàn: Việc điều chỉnh công suất, tần số xung, độ dài tiêu cự và các thông số khác của thiết bị laser có thể kiểm soát hiệu quả vấn đề bắn tia laser trong quá trình hàn laser.Việc thiết lập các thông số hợp lý có thể giảm bắn tóe và cải thiện chất lượng bề mặt mối hàn.
Các hạt được tạo ra do bắn tung tóe cũng sẽ bám vào bể nóng chảy và bề mặt của phôi, có thể dễ dàng gây ra những thay đổi về độ nhám bề mặt, làm trầy xước vật liệu cơ bản, làm nhiễm bẩn phương tiện quang học như thị kính, miếng đệm, bộ lọc và kính mờ, và có thể dẫn đến để làm lại các bộ phận trong các trường hợp nghiêm trọng, làm hỏng bộ phận, thậm chí gây mất an toàn cá nhân và tài sản của công ty và các vấn đề khác.Sự bắn tóe có liên quan trực tiếp đến mật độ công suất và việc giảm thiểu năng lượng hàn một cách thích hợp có thể làm giảm sự bắn tóe.Nếu độ ngấu không đủ, có thể giảm tốc độ hàn.Để tiếp tục giảm hoặc loại bỏ sự bắn tóe được tạo ra trong quá trình hàn laser, trong quá trình sản xuất thực tế, nên thực hiện cài đặt tham số theo các vật liệu và quy trình khác nhau.