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【24h】

Laserstrahlschweissen von Dickblechverbindungen im Hochleistungsbereich - Ein Vergleich von CO_2-Lasern und Festkorperlasern hoher Brillanz

机译：高性能范围内厚金属板连接件的激光束焊接-高亮度CO_2激光器和固态激光器的比较

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Neuste Festkorperlaser sind in Leistung und Strahlparameterprodukt in die Bereiche des CO_2-Lasers vorgedrungen. Dies hat die industriell maximal schweissbare Werkstuckdicke bei Baustahl auf 12 mm erhoht. Bei vergleichbaren Prozessparametern unterscheiden sich jedoch beide Lasertechnologien, abhangig von der Vorschubgeschwindigkeit v, hinsichtlich Durchschweisseignung und Nahtqualitat. Durchschweissungen mit dem CO_2-Laser zeichnen sich durch eine hervorragende Nahtgute an der Werkstuckoberseite, sowie eine geringe Parameterabhangigkeit bei hoher Prozesssicherheit bis zu einer Blechdicke von 16 mm aus. Beim Festkorperlaser ist die Nahtqualitat hingegen starker von den verwendeten Schweissparametern abhangig. Bei v = 1 m/min wird bei optimal gewahlter Leistung eine hervorragende Qualitat mit einer spritzerfreien Nahtwurzel erzielt. Fur Geschwindigkeiten grosser 1,5 m/min kann bei der Blechdicke 12 mm aufgrund von Dropping jedoch keine befriedigende Nahtqualitat mehr erzielt werden. Das unterschiedliche Prozessverhalten der beiden Strahlquellen liegt insbesondere am unterschiedlichen Absorptionsverhalten der Laserstrahlung auf einer inhomogenen stufenahnlichen Kapillaroberflache, die zu ortlich und zeitlich instationaren Absorptionsbedingungen fuhrt. Beim Festkorperlaser ist Absorptionsgrad bei senkrechtem Strahleinfall hoher als beim CO_2-Laser und der resultierende Ruckstossdruck der Verdampfung treibt die Schmelze vertikal entlang der Kapillarfront nach unten und fuhrt zu einer Unterstromung der Kapillare.
机译：就功率和光束参数乘积而言，最新的固态激光器已经渗透到CO_2激光器领域。这将结构钢的最大工业可焊接工件厚度增加到12毫米。但是，在具有可比较的工艺参数的情况下，取决于进给速度v，这两种激光技术在适用于焊接和接缝质量方面有所不同。使用CO_2激光进行的直缝焊具有以下特点：在工件的上侧具有出色的接缝质量，并且对参数的依赖性小，直到16 mm的板厚都具有很高的工艺可靠性。另一方面，对于固态激光器，接缝的质量更多地取决于所使用的焊接参数。在v = 1 m / min时，具有最佳选择的性能，无飞溅的接缝根部可获得出色的质量。但是，在大于1.5 m / min的速度下，由于掉落，板厚为12 mm时，将无法再获得令人满意的接缝质量。两个光束源的不同处理行为尤其是由于激光射线在不均匀的阶梯状毛细表面上的吸收特性不同，这导致了空间和时间上不稳定的吸收条件。在固态激光器中，当光束垂直时，吸收程度要比在CO_2激光器中更高，并且所产生的蒸发后坐力会推动熔体垂直向下进入毛细管前端，并在毛细管中产生暗电流。

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