レーザー溶接機は広く使用されていますが、溶接工程では亀裂、溶接気孔率、スパッタなどの溶接欠陥がしばしば発生します。多くの研究が国内外で行われてきました。レーザー溶接と発振、パルス、その他の方法を組み合わせています。原理を学びながら、産業機器との組み合わせも重視し、新製品を積極的に活用して独自の研究を推進しています。研究の実用性は高い。
国内の研究は主にレーザー溶接継手の欠陥を解決する方法に焦点を当てており、溶接欠陥の形成メカニズムも詳細に研究されています。多くの研究チームが、シミュレーション解析と走査型電子顕微鏡を用いて、溶融池スパッタとフレネル吸収効果の問題を研究してきました。作業面に高出力レーザーを照射すると、材料が急速に蒸発し、キーホールが生成されるため、溶接の品質は、溶融池とキーホールのフレネル吸収効果によって決まります。
写真に示されているように、溶接欠陥はレーザー溶接のプロセスで生成されます。レーザー溶接亜鉛めっきDP780高強度鋼によって生成された気孔率の欠陥です。湖南大学のPeng Nanxiangは、レーザー深溶込み溶接のキーホールとフレネル吸収を研究しました。キーホールでのレーザーの多重反射により、フレネル吸収の全パワー密度の分布が不均一であることがわかります。キーホールの底近くの穴壁の密度は上部の穴の密度よりも大きく、密度分布に影響を与える重要な要素はレーザー反射です。
単焦点レーザー溶接法には、まだいくつかの制限があります。例えば、溶接時の温度サイクルを制御することは不可能であり、熱感受性の高い材料を溶接すると、溶接部の内部に亀裂が発生しやすくなります。溶接プロセスを安定させるために、多くの研究者が二重焦点レーザー溶接を研究しています。 Huazhong科学技術大学のPang Shengyongらは、レーザー二重焦点直列配置のモードで、アルミニウム合金の溶融池内のキーホールの安定性と流れを研究しました。
過渡溶融プールとアルミニウム合金二重焦点レーザー溶接の内部流れの結合モデルを確立した。熱源モデルは光線追跡法により確立され、フレネル吸収効果、蒸気反跳力および溶融池の内部流れの影響が考慮された。結果は、二重焦点レーザー溶接がより安定して制御可能であり、キーホールの変動が単一レーザー溶接の変動より明らかに弱いことを示しています。
外国と比較して、レーザービームのビーム形状の変更に関する国内の研究は少なく、それらのほとんどはレーザービームの数の変更に焦点を当てていますが、レーザー溶接の欠陥に関する研究です。外国の研究チームは、新しい光学部品を使用して、鍵穴の崩壊と溶融池のしぶきの形成メカニズムを探っています。
一部の外国の学者はまた、欠陥の発生を減らすためにビーム発振またはレーザー出力変調を使用するなど、レーザー溶接の欠陥を改善するための新しい技術を試みました。 Volppj et al。軸方向にマルチビームウェストレーザーを生成し、追加領域のキーホールに入力されるエネルギーを変更してスパッター形成のメカニズムを説明し、軸方向ビームフォーミングの可能性を評価できる新開発の多焦点ビームフォーミング光学素子を採用レーザー深溶込み溶接の欠陥を抑制するため。その結果、高照度光照射下では、跳ね返り量を効果的に低減でき、鍵穴の崩壊を回避でき、上部鍵穴部で十分なエネルギー入力を確保でき、液体の飛散を低減できることがわかりました。
