Le réglage des paramètres de soudage pour les machines de soudage laser affecte directement la qualité du soudage et doit être effectué étape par étape en combinaison avec les exigences de soudage et les caractéristiques de l'équipement. Ce qui suit détaille le processus de paramétrage à partir de cinq dimensions : le travail de préparation, les paramètres de base, les paramètres auxiliaires, les tests de soudage et de réglage, ainsi que les précautions de sécurité.
1. Travail de préparation avant le paramétrage
Avant de commencer à définir les paramètres de la machine de soudage laser, un travail de préparation de base doit être effectué pour jeter les bases d'un réglage ultérieur des paramètres. Tout d'abord, il est nécessaire de clarifier les exigences de soudage, notamment le type et l'épaisseur des matériaux à souder, ainsi que les exigences de qualité après soudage, par exemple s'il est nécessaire d'assurer la résistance, la planéité ou l'étanchéité de la soudure.
Deuxièmement, il est nécessaire de vérifier l'état de la machine de soudage laser pour s'assurer que tous les composants de l'équipement fonctionnent normalement et qu'il n'y a pas de défauts anormaux dans le générateur laser, le système optique, le mécanisme de mouvement, etc. En même temps, préparez les outils auxiliaires nécessaires au soudage, tels que les accessoires et les dispositifs à gaz de protection, pour garantir que la pièce à usiner peut être fixée de manière stable pendant le processus de soudage et que le gaz de protection peut être fourni en temps opportun.
2. Définition des paramètres de soudage du noyau
Les paramètres de soudage du noyau sont la clé pour déterminer l’effet de soudage et doivent être ajustés avec précision en fonction des exigences de soudage. Ils comprennent principalement trois éléments : la puissance du laser, la vitesse de soudage et la position de mise au point.
Le réglage de la puissance du laser doit être basé sur les caractéristiques et l'épaisseur du matériau. Différents matériaux ont des capacités d'absorption différentes pour le laser ; par exemple, la différence d'absorption entre les matériaux métalliques et les matériaux non métalliques - est relativement grande. Même pour le même type de matériau métallique, une puissance laser plus élevée est nécessaire pour assurer la pénétration de la soudure lorsque l’épaisseur augmente. Lors du réglage, commencez avec une puissance inférieure et ajustez-la progressivement jusqu'à une plage de puissance capable de former une soudure continue et uniforme.
Évitez les brûlures de matériaux-causées par une puissance trop élevée ou une fermeté de soudage insuffisante causée par une puissance trop faible.
Le réglage de la vitesse de soudage doit correspondre à la puissance du laser. Une vitesse excessivement rapide entraînera un court laps de temps pour que le laser agisse sur le matériau, et la soudure peut présenter des problèmes tels qu'une fusion incomplète et une discontinuité ; une vitesse excessivement lente entraînera un échauffement local excessif du matériau, qui est sujet à des déformations, des brûlures et d'autres problèmes. Pendant le réglage, en fonction de la puissance laser déterminée, ajustez la vitesse de soudage pour rendre la surface de soudure lisse et exempte de défauts, tout en garantissant l'efficacité du soudage.
La détermination de la position focale a un impact significatif sur la qualité du soudage. Différentes positions de mise au point conduisent à différentes densités d'énergie du laser sur la surface de la pièce. Habituellement, en fonction de l'épaisseur du matériau et de la méthode de soudage, ajustez la position relative entre le foyer et la surface de la pièce pour concentrer l'énergie laser dans la zone à souder, afin d'obtenir la meilleure formation et la meilleure résistance de soudure. La position de mise au point appropriée peut être déterminée au moyen d'un test de soudage et en observant l'effet de soudure sous différentes positions de mise au point.
3. Réglage des paramètres de soudage auxiliaires
En plus des paramètres de base, le réglage raisonnable des paramètres de soudage auxiliaires peut également améliorer la qualité du soudage, qui comprend principalement les paramètres de gaz de protection et les paramètres d'impulsion (pour les machines de soudage laser pulsé).
Le réglage des paramètres du gaz de protection doit prendre en compte le type de gaz et son débit. Les gaz de protection courants comprennent l'argon, l'azote, etc. Différents gaz ont des effets de protection et des matériaux applicables différents, il est donc nécessaire de sélectionner un gaz de protection approprié en fonction du matériau de soudage. Un débit de gaz excessivement important peut provoquer des turbulences sur la surface de la soudure et affecter la qualité du soudage ; un débit de gaz excessivement faible ne peut pas isoler efficacement l'air, conduisant à une oxydation de la soudure. Le débit de gaz doit être ajusté en fonction de l'environnement de soudage et de la taille de la pièce à usiner pour garantir la formation d'une couche de gaz protecteur stable dans la zone de soudage.
Pour les machines de soudage laser pulsé, le réglage des paramètres d’impulsion est crucial, notamment la largeur et la fréquence d’impulsion. La largeur d'impulsion détermine la durée pendant laquelle une seule impulsion laser agit sur la pièce et la fréquence d'impulsion détermine le nombre d'impulsions par unité de temps. Une largeur d'impulsion trop courte peut entraîner une fusion insuffisante du matériau, tandis qu'une largeur d'impulsion trop longue est susceptible de provoquer une surchauffe du matériau ; une fréquence d'impulsion trop élevée peut entraîner un chevauchement excessif de la soudure et affecter l'apparence, tandis qu'une fréquence d'impulsion trop basse réduira l'efficacité du soudage. Il est nécessaire d'ajuster complètement la largeur d'impulsion et la fréquence d'impulsion en fonction de l'épaisseur du matériau de soudage et des exigences de soudage pour obtenir l'effet de soudage idéal.
4. Test de soudage et réglage des paramètres
Après avoir terminé le réglage initial des paramètres, un test de soudage doit être effectué et les paramètres doivent être ajustés en fonction des résultats du test de soudage pour garantir que la qualité du soudage répond aux exigences. Tout d’abord, sélectionnez une éprouvette avec le même matériau et la même épaisseur que la pièce à souder réelle, et effectuez un test de soudage en fonction des paramètres définis. Une fois l'essai de soudage terminé, inspectez la soudure, y compris l'inspection de l'apparence et les tests de performances. L'inspection de l'apparence observe principalement si la soudure est continue et plate, et s'il existe des défauts tels que des trous d'aération, des fissures et des contre-dépouilles ; les tests de performance peuvent détecter la résistance et la ténacité de la soudure grâce à des tests de traction, des tests de flexion et d'autres méthodes.
Ajustez les paramètres de manière ciblée en fonction des résultats de l'inspection de soudage. S'il y a un problème de fusion incomplète dans la soudure, la puissance du laser peut être augmentée de manière appropriée ou la vitesse de soudage peut être réduite ; si la soudure est brûlée-, la puissance du laser doit être réduite ou la vitesse de soudage augmentée ; si l'oxydation de la soudure est grave, le débit de gaz de protection doit être ajusté ou le dispositif de gaz de protection doit être vérifié pour un fonctionnement normal ; si la formation de soudure du soudage laser pulsé n'est pas bonne, la largeur d'impulsion ou la fréquence d'impulsion peut être ajustée. Après plusieurs séries de tests de soudage et d'ajustement des paramètres, une soudure répondant aux exigences de qualité peut être obtenue.
5. Précautions de sécurité après le réglage des paramètres
Une fois le réglage des paramètres terminé et la qualité du soudage confirmée, des précautions de sécurité doivent encore être prises en compte pour garantir la sécurité des opérateurs et des équipements. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection professionnel, tel que des lunettes de protection laser, pour éviter les dommages oculaires causés par le laser ; portez des gants et des vêtements de protection pour éviter les brûlures de la peau causées par les éclaboussures à haute température générées pendant le processus de soudage. Dans le même temps, il est nécessaire de maintenir une bonne ventilation dans la zone de travail de soudage et d'évacuer en temps opportun les gaz nocifs générés pendant le processus de soudage pour empêcher les opérateurs de les inhaler.
De plus, il est nécessaire de vérifier régulièrement si les réglages des paramètres de la machine de soudage laser sont stables, afin d'éviter les écarts de paramètres causés par une panne d'équipement ou des interférences externes. Pendant le fonctionnement de l'équipement, si des conditions anormales sont constatées, telles que des changements brusques de l'intensité du laser, un bruit anormal de l'équipement, etc., l'opération de soudage doit être immédiatement arrêtée. L'équipement ne peut être réutilisé qu'après avoir vérifié l'équipement et éliminé les défauts.
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