Explanation of penetration depth variation during laser welding under variable ambient pressure

锁孔 焊接 环境压力 大气压力 激光器 材料科学 激光束焊接 渗透(战争) 穿透深度 波长 机械 热影响区 光学 复合材料 气象学 光电子学 物理 运筹学 工程类
作者
Shengyong Pang,Koji Hirano,R. Fabbro,Tao Jiang
出处
期刊:Journal of Laser Applications [Laser Institute of America]
卷期号:27 (2) 被引量:98
标识
DOI:10.2351/1.4913455
摘要

It has been observed that the penetration depth during laser welding (LW) under vacuum or reduced ambient pressure could be significantly greater than that during welding under atmospheric pressure. Previous explanations of this phenomenon usually limit to specific wavelength laser welding and have difficulties in explaining why the variation will disappear, as the welding speed increases. Here, we propose that this variation is caused by the temperature difference of keyhole wall under variable ambient pressure based on a correct physical description of related processes. A new surface pressure model, dependent on ambient pressure, is proposed for describing the evaporation process during laser material interaction under variable ambient pressure. For laser welding of a 304 stainless steel with 2.0 kW laser power and 3 m/min welding speed, it is shown that the average keyhole wall temperature is around 2900 K under atmospheric pressure, and only around 2300 K under vacuum, which results in significant penetration depth variations. Interestingly, it is also shown that as the welding speed increases, the average temperature of the front keyhole wall gradually rises due to the reduction of the mean incident angle of laser, and the magnitude of this increase is larger in welding under vacuum than under atmospheric pressure. It allows us to explain why the penetration depth improvement decreases to zero with the increase of welding speed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
柴yuki完成签到 ,获得积分10
刚刚
FengyaoWang完成签到,获得积分10
2秒前
飞快的雁完成签到 ,获得积分10
6秒前
鲤鱼听荷完成签到 ,获得积分10
9秒前
顺心人达完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
stinkyfish完成签到,获得积分10
19秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
lxcy0612完成签到,获得积分10
24秒前
勤恳的夏之完成签到,获得积分10
28秒前
含蓄的魔镜完成签到 ,获得积分10
32秒前
壳聚糖完成签到 ,获得积分10
32秒前
能干的吐司完成签到,获得积分10
35秒前
整齐豆芽完成签到 ,获得积分10
36秒前
superspace完成签到 ,获得积分10
36秒前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
38秒前
yinshan完成签到 ,获得积分10
42秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
46秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
46秒前
湛湛完成签到,获得积分10
46秒前
王高兴完成签到,获得积分10
52秒前
标致的之柔完成签到 ,获得积分10
52秒前
炙热的夜雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
奋斗永不停止完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生动的念之完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
meng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
sunyz应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
攀攀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5682096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5018357
关于积分的说明 15176597
捐赠科研通 4841563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2595324
邀请新用户注册赠送积分活动 1548399
关于科研通互助平台的介绍 1506478