filebar
Методические пособия по сварочным работам

Развиваемая мощность энергии при очень коротких импульсах

Значительная мощность энергии, развиваемая при очень коротких импульсах, обычно приводит к бурному испарению металлов из зоны сварки. Поэтому в квантовых генераторах предусматривается регулировка длительности импульса. Изменяя продолжительность импульса, можно получить менее резкий подъем температуры в месте сварки. В принципиальной схеме квантового генератора имеется устройство, позволяющее изменять продолжительность и формировать импульс путем включения различных комбинаций и емкостей в блоке накопления энергии.

Для осуществления сварки необходимо, чтобы импульсы имели максимальную длительность при минимальных интервалах между ними. Однако вследствие низкого к. п. д. квантовых генераторов на рубине большая часть энергии лампы накачки превращается в тепло, вследствие чего лампы накачки не могут работать при высокой частоте повторения импульсов, а рубиновый стержень перегревается.

Для уменьшения перерывов между импульсами необходимо интенсивно отводить значительное количество тепла, выделяемого при оптической накачке лазера. Частота повторения импульсов и мощность квантового генератора таким образом ограничиваются охлаждающими системами, отводящими тепло, возникающее в квантовых генераторах.

Существующие в настоящее время сварочные оптические квантовые генераторы дают возможность получить частоту повторения импульсов от 4 до 10 в мин. Диаметр площади проплавления, получающейся в результате действия одного импульса луча лазера, составляет десятые доли миллиметра. Поэтому существующие оптические квантовые генераторы пока не могут быть использованы для сварки швов и используются лишь при сварке соединений типа точечной сварки.

Квантовые генераторы вследствие относительно низкой частоты повторения импульсов и относительно небольшой мощности пока не могут соперничать с электронно-лучевой сваркой, дающей возможность получать швы с глубоким «кинжальным» проплавлением на больших толщинах.

Отличительными особенностями сварки оптическим лучом является возможность получения плотности энергии того же порядка, что и при использовании электронного луча. При этом способе сварки вследствие отсутствия пространственного заряда упрощается фокусировка луча. Способ является более универсальным, так как сварку металлов можно производить на воздухе, в защитной атмосфере и в вакууме. Возможность точной дозировки энергии делает этот метод особенно пригодным при сварке микросоединений.

Малая длительность термического цикла сварки обеспечивает возможность получения качественного соединения на ряде металлов, особо чувствительных к длительному воздействию тепла. Открываются и новые возможности, неизвестные при существующих методах сварки, например, возможность сварки через прозрачные оболочки, так как для световых лучей прозрачные среды не являются преградами.
Яндекс.Метрика