1. Ulaz topline
Kod laserskog zavarivanja energija se isporučuje u obliku koncentrisanog laserskog snopa. Ovu energiju apsorbira površina metala i pretvara u toplinu. Iznos odunos toplotezavisi od nekoliko faktora:
Laserska snaga
Brzina zavarivanja
Fokus snopa
Svojstva materijala
Veća snaga lasera ili sporija brzina zavarivanja povećavaju unos topline, dok bolji fokus osigurava koncentrisanu isporuku energije. Različiti materijali različito apsorbiraju lasersku energiju ovisno o njihovoj refleksivnosti i toplinskoj provodljivosti.
2. Formiranje rastopljenog bazena (zavarenog bazena).
Kako laser zagrijava metalnu površinu, ona dostiže tačku topljenja i formira arastopljeni bazen. Oblik i veličina rastopljenog bazena zavise od:
Gustina energije lasera
Vrijeme izloženosti
Provođenje toplote kroz okolni materijal
Uzavarivanje dubokog prodora, gustoća energije je toliko visoka da metal isparava, formirajući usku ključaonicu koja omogućava laseru da prodre dublje. Uzavarivanje provodljivošću toplote, energija je manja, a samo se površina topi bez formiranja ključaonice.
Otopljeni metal teče unutar bazena zbog površinske napetosti, gravitacije i povratnog pritiska zbog isparavanja metala. Pravilna kontrola ovog dinamičkog ponašanja je neophodna kako bi se izbjegli defekti kao što su poroznost ili neravni zavari.
3. Proces očvršćavanja
Nakon što se laserski snop udalji, toplina se raspršuje, a rastopljeni bazen počinje da se hladi iučvrstiti. Proces očvršćavanja utiče na konačnu mikrostrukturu, čvrstoću i izgled šava.
Ključni faktori koji utiču na očvršćavanje uključuju:
Stopa hlađenja: Brže hlađenje može dovesti do finije mikrostrukture i jačih zavara.
Sastav legure: Različiti elementi se stvrdnjavaju na različitim temperaturama, što može uticati na strukturu zrna.
Toplotni gradijenti: Neravnomjerno hlađenje može uzrokovati naprezanje, pucanje ili izobličenje.
Kontrola unosa topline i brzine hlađenja osigurava da se zavar očvrsne glatko bez unutrašnjih defekata.
Zaključak
Mehanizam prijenosa energije kod laserskog zavarivanja uključuje tri glavne faze: unos topline, formiranje rastopljenog bazena i skrućivanje. Svaka faza igra vitalnu ulogu u određivanju kvaliteta zavara. Razumijevanjem i kontrolom ovih procesa, proizvođači mogu postići jače, čistije i pouzdanije zavarene spojeve.
--Rayther Laser Lyra Zhang