Análisis Numérico Comparativo de la Forma de Llave y la Profundidad de Penetración en la Soldadura por Puntos con Láser de Aluminio con Modulación de Onda de Potencia
Autores: SaediArdahaei, Saeid; Pham, Xuan-Tan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis Numérico Comparativo de la Forma de Llave y la Profundidad de Penetración en la Soldadura por Puntos con Láser de Aluminio con Modulación de Onda de Potencia
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Orificio de cerradura
Soldadura láser
Parámetros
Profundidad de penetración
Ancho de pulso
Defectos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El modo de soldadura láser de llave es una técnica valiosa para soldar materiales gruesos en aplicaciones industriales. Sin embargo, su susceptibilidad a fluctuaciones e inestabilidades plantea desafíos, lo que lleva a defectos que comprometen la calidad de la soldadura. Observar la llave durante la soldadura láser es un desafío debido a la brillante radiación del proceso, y los métodos de observación existentes son complejos y costosos. Este artículo presenta alternativamente un nuevo enfoque de modelado numérico para la soldadura por puntos láser de aluminio a través de una teoría de mezcla modificada, un método de nivel modificado y una técnica de porosidad de entalpía térmica. Se investigan los efectos de los parámetros láser en la profundidad de penetración de la llave, con un enfoque en la potencia láser, el radio del punto, la frecuencia y la modulación de la onda de pulso en la soldadura láser de onda pulsada frente a la soldadura láser de onda continua. La soldadura láser de onda pulsada implica la modulación cuidadosa de las ondas de potencia, ajustando específicamente el ancho de pulso, el número de pulsos y las formas de pulso. Los resultados indican un aumento de más del 80 por ciento en la profundidad de penetración de la llave con mayor potencia láser, ancho de pulso y número de pulsos, así como un radio de punto reducido. Las inestabilidades de la llave también son más pronunciadas con mayores anchos/números de pulso y frecuencias. Notablemente, la forma de pulso rectangular demuestra una penetración sustancialmente más profunda en comparación con la soldadura de onda continua y otras formas de pulso. Este estudio mejora la comprensión de la dinámica del charco de soldadura y proporciona información sobre la optimización de los parámetros de soldadura láser para mitigar defectos y mejorar la calidad de la soldadura.
Descripción
El modo de soldadura láser de llave es una técnica valiosa para soldar materiales gruesos en aplicaciones industriales. Sin embargo, su susceptibilidad a fluctuaciones e inestabilidades plantea desafíos, lo que lleva a defectos que comprometen la calidad de la soldadura. Observar la llave durante la soldadura láser es un desafío debido a la brillante radiación del proceso, y los métodos de observación existentes son complejos y costosos. Este artículo presenta alternativamente un nuevo enfoque de modelado numérico para la soldadura por puntos láser de aluminio a través de una teoría de mezcla modificada, un método de nivel modificado y una técnica de porosidad de entalpía térmica. Se investigan los efectos de los parámetros láser en la profundidad de penetración de la llave, con un enfoque en la potencia láser, el radio del punto, la frecuencia y la modulación de la onda de pulso en la soldadura láser de onda pulsada frente a la soldadura láser de onda continua. La soldadura láser de onda pulsada implica la modulación cuidadosa de las ondas de potencia, ajustando específicamente el ancho de pulso, el número de pulsos y las formas de pulso. Los resultados indican un aumento de más del 80 por ciento en la profundidad de penetración de la llave con mayor potencia láser, ancho de pulso y número de pulsos, así como un radio de punto reducido. Las inestabilidades de la llave también son más pronunciadas con mayores anchos/números de pulso y frecuencias. Notablemente, la forma de pulso rectangular demuestra una penetración sustancialmente más profunda en comparación con la soldadura de onda continua y otras formas de pulso. Este estudio mejora la comprensión de la dinámica del charco de soldadura y proporciona información sobre la optimización de los parámetros de soldadura láser para mitigar defectos y mejorar la calidad de la soldadura.