A configuração dos parâmetros de soldagem para máquinas de soldagem a laser afeta diretamente a qualidade da soldagem e precisa ser operada passo a passo em combinação com os requisitos de soldagem e características do equipamento. A seguir detalhamos o processo de configuração de parâmetros em cinco dimensões: trabalho de preparação, parâmetros principais, parâmetros auxiliares, teste de soldagem e ajuste e precauções de segurança.
1. Trabalho de preparação antes da configuração dos parâmetros
Antes de começar a definir os parâmetros da máquina de solda a laser, o trabalho básico de preparação deve ser concluído para estabelecer uma base para o ajuste subsequente dos parâmetros. Em primeiro lugar, é necessário esclarecer os requisitos de soldadura, incluindo o tipo e espessura dos materiais a soldar, bem como os requisitos de qualidade após a soldadura, como por exemplo se é necessário garantir a resistência, planicidade ou estanqueidade da soldadura.
Em segundo lugar, é necessário verificar o status da máquina de solda a laser para garantir que todos os componentes do equipamento operem normalmente e que não haja falhas anormais no gerador de laser, sistema óptico, mecanismo de movimento, etc. Ao mesmo tempo, prepare as ferramentas auxiliares necessárias para a soldagem, como acessórios e dispositivos de gás de proteção, para garantir que a peça de trabalho possa ser fixada de forma estável durante o processo de soldagem e que o gás de proteção possa ser fornecido em tempo hábil.
2. Configuração dos parâmetros de soldagem do núcleo
Os parâmetros de soldagem do núcleo são a chave para determinar o efeito da soldagem e precisam ser ajustados com precisão de acordo com os requisitos de soldagem. Eles incluem principalmente três itens: potência do laser, velocidade de soldagem e posição do foco.
A configuração da potência do laser deve ser baseada nas características e espessura do material. Diferentes materiais possuem diferentes capacidades de absorção para laser; por exemplo, a diferença de absorção entre materiais metálicos e materiais não{1}}metálicos é relativamente grande. Mesmo para o mesmo tipo de material metálico, é necessária uma potência de laser maior para garantir a penetração da solda quando a espessura aumenta. Ao definir, comece com uma potência mais baixa e ajuste gradualmente até uma faixa de potência que possa formar uma solda contínua e uniforme.
Evite a queima do material-causada por potência excessivamente alta ou firmeza de soldagem insuficiente causada por potência excessivamente baixa.
O ajuste da velocidade de soldagem deve corresponder à potência do laser. Velocidade excessivamente rápida resultará em pouco tempo para o laser atuar sobre o material, e a solda poderá apresentar problemas como fusão incompleta e descontinuidade; velocidade excessivamente lenta causará aquecimento local excessivo do material, que está sujeito a deformação, queima e outros problemas. Durante a configuração, com base na potência do laser determinada, ajuste a velocidade de soldagem para tornar a superfície de solda lisa e livre de defeitos, garantindo ao mesmo tempo a eficiência da soldagem.
A determinação da posição do foco tem um impacto significativo na qualidade da soldagem. Diferentes posições de foco levam a diferentes densidades de energia do laser na superfície da peça. Normalmente, de acordo com a espessura do material e o método de soldagem, ajuste a posição relativa entre o foco e a superfície da peça para concentrar a energia do laser na área que precisa ser soldada, de modo a obter a melhor formação e resistência da solda. A posição de foco apropriada pode ser determinada por meio de teste de soldagem e observação do efeito da soldagem sob diferentes posições de foco.
3. Configuração dos Parâmetros Auxiliares de Soldagem
Além dos parâmetros principais, a configuração razoável dos parâmetros auxiliares de soldagem também pode melhorar a qualidade da soldagem, que inclui principalmente parâmetros de gás de proteção e parâmetros de pulso (para máquinas de soldagem a laser pulsado).
A configuração dos parâmetros do gás de proteção precisa considerar o tipo de gás e a vazão do gás. Gases de proteção comuns incluem argônio, nitrogênio, etc. Diferentes gases têm diferentes efeitos de proteção e materiais aplicáveis, portanto é necessário selecionar um gás de proteção adequado de acordo com o material de soldagem. Taxa de fluxo de gás excessivamente grande pode causar turbulência na superfície da solda e afetar a qualidade da soldagem; uma taxa de fluxo de gás excessivamente pequena não consegue isolar efetivamente o ar, levando à oxidação da solda. A taxa de fluxo de gás deve ser ajustada de acordo com o ambiente de soldagem e o tamanho da peça para garantir a formação de uma camada protetora de gás estável na área de soldagem.
Para máquinas de solda a laser pulsado, a configuração dos parâmetros de pulso é crucial, incluindo largura e frequência de pulso. A largura do pulso determina o tempo que um único pulso de laser atua na peça de trabalho, e a frequência do pulso determina o número de pulsos por unidade de tempo. A largura de pulso excessivamente curta pode levar à fusão insuficiente do material, enquanto a largura de pulso excessivamente longa pode causar superaquecimento do material; frequência de pulso excessivamente alta pode levar a sobreposição excessiva de solda e afetar a aparência, enquanto frequência de pulso excessivamente baixa reduzirá a eficiência da soldagem. É necessário ajustar de forma abrangente a largura e a frequência do pulso de acordo com a espessura do material de soldagem e os requisitos de soldagem para obter o efeito de soldagem ideal.
4. Teste de soldagem e ajuste de parâmetros
Depois de concluir a configuração inicial dos parâmetros, o teste de soldagem deve ser realizado e os parâmetros devem ser ajustados de acordo com os resultados do teste de soldagem para garantir que a qualidade da soldagem atenda aos requisitos. Em primeiro lugar, selecione uma peça de teste com o mesmo material e espessura da peça de soldagem real e realize a soldagem de teste de acordo com os parâmetros definidos. Após a conclusão do teste de soldagem, inspecione a solda, incluindo inspeção de aparência e testes de desempenho. A inspeção de aparência observa principalmente se a solda é contínua e plana e se há defeitos como furos de ar, trincas e rebaixos; os testes de desempenho podem detectar a resistência e tenacidade da solda por meio de testes de tração, testes de flexão e outros métodos.
Ajuste os parâmetros de maneira direcionada de acordo com os resultados da inspeção de soldagem de teste. Se houver um problema de fusão incompleta na solda, a potência do laser pode ser aumentada adequadamente ou a velocidade de soldagem pode ser reduzida; se a solda estiver queimada-, a potência do laser precisará ser reduzida ou a velocidade de soldagem aumentada; se a oxidação da solda for grave, a vazão do gás de proteção deve ser ajustada ou o dispositivo de gás de proteção deve ser verificado quanto à operação normal; se a formação da soldagem a laser pulsado não for boa, a largura do pulso ou a frequência do pulso podem ser ajustadas. Após várias rodadas de soldagem de teste e ajuste de parâmetros, uma solda que atenda aos requisitos de qualidade pode ser obtida.
5. Precauções de segurança após configuração de parâmetros
Depois que a configuração dos parâmetros for concluída e a qualidade da soldagem for confirmada como qualificada, as precauções de segurança ainda precisam ser observadas para garantir a segurança dos operadores e equipamentos. Os operadores devem usar equipamentos de proteção profissional, como óculos de proteção contra laser, para evitar danos aos olhos pelo laser; use luvas e roupas de proteção para evitar queimaduras na pele causadas por respingos-de alta temperatura gerados durante o processo de soldagem. Ao mesmo tempo, é necessário manter uma boa ventilação na área de trabalho de soldagem e descarregar oportunamente os gases nocivos gerados durante o processo de soldagem para evitar que os operadores os inalem.
Além disso, é necessário verificar regularmente se as configurações dos parâmetros da máquina de solda a laser estão estáveis, de modo a evitar desvios de parâmetros causados por falha do equipamento ou interferência externa. Durante a operação do equipamento, caso sejam encontradas condições anormais, como mudanças repentinas na intensidade do laser, ruído anormal do equipamento, etc., a operação de soldagem deve ser interrompida imediatamente. O equipamento só poderá ser utilizado novamente após verificação do equipamento e eliminação das falhas.
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