La soldadura por láser se puede realizar mediante un rayo láser continuo o pulsado. El principio de la soldadura por láser se puede dividir en soldadura por conducción de calor y soldadura por láser de penetración profunda. La densidad de potencia es inferior a 105 W / cm2 para la soldadura por conducción de calor. En este momento, la profundidad de penetración es poco profunda y la velocidad de soldadura es lenta; cuando la densidad de potencia es superior a 105 W / cm2, la superficie metálica se empotra en los orificios"" por calentamiento, formando soldadura de penetración profunda, que tiene una velocidad de soldadura rápida, la característica de una relación de aspecto grande.
El principio de la soldadura por láser de conducción térmica es: la radiación láser calienta la superficie a procesar y el calor de la superficie se difunde hacia el interior a través de la conducción térmica. Al controlar los parámetros del láser, como el ancho, la energía, la potencia máxima y la frecuencia de repetición del pulso láser, la pieza de trabajo se funde para formar un baño de fusión específico.
La máquina de soldadura láser utilizada para la soldadura de engranajes y la soldadura de láminas metalúrgicas consiste principalmente en soldadura láser de penetración profunda. Lo siguiente se centra en el principio de la soldadura láser de penetración profunda.
La soldadura de penetración profunda con láser generalmente utiliza rayos láser continuos para completar la conexión de materiales. El proceso físico metalúrgico es muy similar a la soldadura por haz de electrones, es decir, el mecanismo de conversión de energía se completa mediante un" ojo de cerradura" estructura. Bajo una irradiación láser de densidad de potencia suficientemente alta, el material se evapora y forma pequeños agujeros. Este pequeño agujero lleno de vapor es como un cuerpo negro, absorbiendo casi toda la energía del haz incidente. La temperatura de equilibrio en la cavidad alcanza unos 2500 ° C. El calor se transfiere desde la pared exterior de la cavidad de alta temperatura para fundir el metal que rodea la cavidad. El pequeño orificio se llena con vapor de alta temperatura generado por la evaporación continua del material de la pared bajo la irradiación del haz. Las cuatro paredes del orificio pequeño están rodeadas por metal fundido y el metal líquido está rodeado por materiales sólidos (y en la mayoría de los procesos de soldadura convencionales y soldadura por conducción láser, la energía se deposita primero en la superficie de la pieza de trabajo y luego se transporta a la interior por transferencia). El flujo de líquido fuera de la pared del poro y la tensión superficial de la capa de la pared se mantienen en un equilibrio dinámico con la presión de vapor generada continuamente en la cavidad. El haz de luz entra continuamente en el orificio pequeño y el material que se encuentra fuera del orificio pequeño fluye continuamente. A medida que el rayo se mueve, el pequeño orificio siempre se encuentra en un estado estable de flujo. Es decir, el orificio pequeño y el metal fundido que rodea la pared del orificio se mueven hacia adelante después de la viga principal, llenan el espacio que queda después de quitar el orificio pequeño y se condensan, formando así una soldadura. El proceso anterior ocurre rápidamente, haciendo que la velocidad de soldadura alcance fácilmente varios metros por minuto.
