ການປຽບທຽບຜົນກະທົບຂອງການເຊື່ອມໂລຫະຂອງເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ລັງສີເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງ ຫຼື ແບບກຳມະຈອນ. ຫຼັກການຂອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີສາມາດແບ່ງອອກເປັນການເຊື່ອມໂລຫະແບບນຳຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການເຊື່ອມໂລຫະແບບເຈາະເລິກດ້ວຍເລເຊີ. ເມື່ອຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ຳກວ່າ 104~105 W/cm2, ມັນແມ່ນການເຊື່ອມໂລຫະແບບນຳຄວາມຮ້ອນ. ໃນເວລານີ້, ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະແມ່ນຕື້ນ ແລະ ຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມແມ່ນຊ້າ; ເມື່ອຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຫຼາຍກວ່າ 105~107 W/cm2, ໜ້າຜິວໂລຫະຈະໂຄ້ງເປັນ “ຮູ” ເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນ, ປະກອບເປັນຮອຍເຊື່ອມແບບເຈາະເລິກ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະຂອງຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມທີ່ໄວ ແລະ ອັດຕາສ່ວນດ້ານທີ່ໃຫຍ່. ຫຼັກການຂອງການນຳຄວາມຮ້ອນການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແມ່ນ: ລັງສີເລເຊີເຮັດໃຫ້ພື້ນຜິວທີ່ຈະປຸງແຕ່ງຮ້ອນ, ແລະຄວາມຮ້ອນຂອງພື້ນຜິວແຜ່ໄປສູ່ພາຍໃນຜ່ານການນຳຄວາມຮ້ອນ. ໂດຍການຄວບຄຸມພາລາມິເຕີເລເຊີ ເຊັ່ນ: ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນເລເຊີ, ພະລັງງານ, ພະລັງງານສູງສຸດ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການຊ້ຳ, ຊິ້ນວຽກຈະຖືກລະລາຍເພື່ອສ້າງເປັນສະລອຍນ້ຳລະລາຍສະເພາະ.

ການເຊື່ອມໂລຫະແບບເຈາະເລິກດ້ວຍເລເຊີໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນໃຊ້ລັງສີເລເຊີຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອເຮັດການເຊື່ອມຕໍ່ວັດສະດຸໃຫ້ສຳເລັດ. ຂະບວນການທາງກາຍະພາບທາງໂລຫະວິທະຍາຂອງມັນແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍລັງສີເອເລັກຕຣອນ, ນັ້ນຄືກົນໄກການປ່ຽນພະລັງງານແມ່ນເຮັດສຳເລັດຜ່ານໂຄງສ້າງ "ຮູກະແຈ".

ພາຍໃຕ້ການສ່ອງແສງເລເຊີທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງພຽງພໍ, ວັດສະດຸຈະລະເຫີຍ ແລະ ຮູນ້ອຍໆກໍ່ເກີດຂຶ້ນ. ຮູນ້ອຍໆນີ້ເຕັມໄປດ້ວຍໄອນ້ຳຄືກັບວັດຖຸສີດຳ, ດູດຊຶມພະລັງງານເກືອບທັງໝົດຂອງລຳແສງທີ່ຕົກกระทบ. ອຸນຫະພູມສົມດຸນໃນຮູສູງເຖິງປະມານ 2500°ຄ. ຄວາມຮ້ອນຖືກຖ່າຍໂອນຈາກຝາດ້ານນອກຂອງຮູທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ໂລຫະທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບຮູລະລາຍ. ຮູນ້ອຍໆເຕັມໄປດ້ວຍໄອນ້ຳທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງທີ່ເກີດຈາກການລະເຫີຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງວັດສະດຸຝາພາຍໃຕ້ການສ່ອງແສງຂອງຄານ. ຝາຂອງຮູນ້ອຍໆຖືກອ້ອມຮອບດ້ວຍໂລຫະທີ່ລະລາຍ, ແລະໂລຫະແຫຼວຖືກອ້ອມຮອບດ້ວຍວັດສະດຸແຂງ (ໃນຂະບວນການເຊື່ອມໂລຫະແບບດັ້ງເດີມສ່ວນໃຫຍ່ ແລະ ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ, ພະລັງງານຈະຖືກຝາກໄວ້ເທິງໜ້າຜິວຂອງຊິ້ນວຽກກ່ອນ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນຂົນສົ່ງໄປສູ່ພາຍໃນໂດຍການຖ່າຍໂອນ). ການໄຫຼຂອງແຫຼວຢູ່ນອກຝາຮູ ແລະ ຄວາມຕຶງຜິວຂອງຊັ້ນຝາແມ່ນຢູ່ໃນໄລຍະທີ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳທີ່ສ້າງຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຊ່ອງຮູ ແລະ ຮັກສາຄວາມສົມດຸນແບບໄດນາມິກ. ລັງສີແສງສະຫວ່າງເຂົ້າສູ່ຮູນ້ອຍໆຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ວັດສະດຸຢູ່ນອກຮູນ້ອຍໆຈະໄຫຼຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເມື່ອລັງສີແສງສະຫວ່າງເຄື່ອນທີ່, ຮູນ້ອຍໆຈະຢູ່ໃນສະພາບທີ່ໝັ້ນຄົງສະເໝີ.

ນັ້ນກໍຄື, ຮູນ້ອຍໆ ແລະ ໂລຫະທີ່ລະລາຍອ້ອມຮອບຝາຮູຈະເຄື່ອນທີ່ໄປຂ້າງໜ້າດ້ວຍຄວາມໄວຂອງຄານນຳທາງ. ໂລຫະທີ່ລະລາຍຈະຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເຫຼືອຫຼັງຈາກຮູນ້ອຍໆຖືກເອົາອອກ ແລະ ກັ່ນຕົວຕາມຄວາມເໝາະສົມ, ແລະ ຮອຍເຊື່ອມກໍ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ທັງໝົດນີ້ເກີດຂຶ້ນໄວຫຼາຍຈົນຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມສາມາດບັນລຸຫຼາຍແມັດຕໍ່ນາທີໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.

ຫຼັງຈາກເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ, ການເຊື່ອມໂລຫະແບບນຳຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ການເຊື່ອມໂລຫະແບບເຈາະເລິກ, ຕໍ່ໄປພວກເຮົາຈະດຳເນີນການວິເຄາະປຽບທຽບຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ໄລຍະໂລຫະຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ການປຽບທຽບການທົດລອງການເຊື່ອມໂລຫະໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນເລເຊີທົ່ວໄປໃນຕະຫຼາດ:

ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຂອງຕຳແໜ່ງຈຸດໂຟກັສຂອງເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ຈາກທັດສະນະຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ, ພາຍໃຕ້ພະລັງງານດຽວກັນ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນນ້ອຍເທົ່າໃດ, ຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີກໍ່ຈະສູງຂຶ້ນ ແລະ ພະລັງງານກໍ່ຈະເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼາຍຂຶ້ນ. ຖ້າປຽບທຽບເລເຊີກັບມີດຄົມ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນນ້ອຍເທົ່າໃດ, ເລເຊີກໍ່ຈະຄົມຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຂອງເລເຊີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນ 14um ແມ່ນຫຼາຍກວ່າເລເຊີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນ 100um ຫຼາຍກວ່າ 50 ເທົ່າ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະມວນຜົນແມ່ນແຂງແຮງກວ່າ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ຄິດໄລ່ຢູ່ນີ້ແມ່ນພຽງແຕ່ຄວາມໜາແໜ້ນສະເລ່ຍງ່າຍໆ. ການແຈກຢາຍພະລັງງານຕົວຈິງແມ່ນການແຈກຢາຍແບບ Gaussian ປະມານ, ແລະ ພະລັງງານສູນກາງຈະສູງກວ່າຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສະເລ່ຍຫຼາຍເທົ່າ.

ແຜນວາດການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ສີຂອງແຜນວາດການແຈກຢາຍພະລັງງານແມ່ນການແຈກຢາຍພະລັງງານ. ສີຍິ່ງແດງເທົ່າໃດ, ພະລັງງານກໍ່ຈະສູງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ພະລັງງານສີແດງແມ່ນບ່ອນທີ່ພະລັງງານມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ. ຜ່ານການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີຂອງລັງສີເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າດ້ານໜ້າຂອງລັງສີເລເຊີບໍ່ຄົມ ແລະ ລັງສີເລເຊີກໍຄົມ. ຍິ່ງນ້ອຍເທົ່າໃດ, ພະລັງງານກໍ່ຈະເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃນຈຸດດຽວຫຼາຍເທົ່ານັ້ນ, ມັນກໍ່ຈະຄົມຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຈາະຂອງມັນກໍ່ຈະແຮງຂຶ້ນ.

ການປຽບທຽບຜົນກະທົບຂອງການເຊື່ອມໂລຫະຂອງເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ການປຽບທຽບເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:

(1) ການທົດລອງໃຊ້ຄວາມໄວ 150 ມມ/ວິນາທີ, ຕຳແໜ່ງໂຟກັດເຊື່ອມ, ແລະ ວັດສະດຸແມ່ນອາລູມີນຽມຊຸດທີ 1, ໜາ 2 ມມ;

(2) ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນໃຫຍ່ເທົ່າໃດ, ຄວາມກວ້າງຂອງການລະລາຍກໍ່ຈະໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນກໍ່ຈະໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຂອງໜ່ວຍກໍ່ຈະນ້ອຍລົງ. ເມື່ອເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນເກີນ 200um, ມັນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງງ່າຍທີ່ຈະບັນລຸຄວາມເລິກຂອງການເຈາະໃນໂລຫະປະສົມທີ່ມີປະຕິກິລິຍາສູງເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມ ແລະ ທອງແດງ, ແລະ ການເຊື່ອມໂລຫະແບບເຈາະເລິກທີ່ສູງຂຶ້ນສາມາດບັນລຸໄດ້ດ້ວຍພະລັງງານສູງເທົ່ານັ້ນ;

(3) ເລເຊີແກນນ້ອຍມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ ແລະ ສາມາດເຈາະຮູກະແຈໄດ້ໄວເທິງໜ້າຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ມີພະລັງງານສູງ ແລະ ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຂະໜາດນ້ອຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາດຽວກັນ, ໜ້າຜິວຂອງຮອຍເຊື່ອມແມ່ນຫຍາບ, ແລະ ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການແຕກຂອງຮູກະແຈແມ່ນສູງໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມໄວຕ່ຳ, ແລະ ຮູກະແຈຈະຖືກປິດໃນລະຫວ່າງວົງຈອນການເຊື່ອມ. ວົງຈອນດັ່ງກ່າວຍາວ, ແລະ ຂໍ້ບົກຜ່ອງເຊັ່ນ: ຂໍ້ບົກຜ່ອງ ແລະ ຮູຂຸມຂົນມັກຈະເກີດຂຶ້ນ. ມັນເໝາະສົມສຳລັບການປະມວນຜົນດ້ວຍຄວາມໄວສູງ ຫຼື ການປະມວນຜົນທີ່ມີເສັ້ນທາງການແກວ່ງ;

(4) ເລເຊີເສັ້ນຜ່າສູນກາງແກນຂະໜາດໃຫຍ່ມີຈຸດແສງໃຫຍ່ກວ່າ ແລະ ມີພະລັງງານກະຈາຍຕົວຫຼາຍກວ່າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກັບການລະລາຍພື້ນຜິວເລເຊີຄືນໃໝ່, ການເຄືອບ, ການອົບແຫ້ງ ແລະ ຂະບວນການອື່ນໆ.