Лазерная сварка металла и сплавов



Лазерная сварка металлаЛазерная сварка металла происходит с помощью концентрированного луча света. При высокой энергии металлы свариваются быстрей, а у шва получается высокое качество.

Как правило, при таком типе сварки после сваривания происходит быстрое охлаждение, что снимает вопрос о возникновении трещин в материале.

Лазерная сварка — что это?

Лазерная сварка производится на воздухе или в среде защитных газов: углекислоты или аргона. Цена лазерной сварки металла сопоставима с классическими способами, например, вокруг нее не нужно создавать вакуумную среду, как для сварки электронными лучами. Лазерным методом сваривают крупногабаритные детали. Особенно популярен такой способ при производстве машин. Алюминиевые детали корпуса автомобиля после сварки лазером получает хорошую герметичность и прочность, при этом экономия металла составляет до 40%, чем при остальных способах.

Лазерная сварка стали обеспечивает высококонцентрированный луч энергии с фокусировкой всего в несколько микрометров. Лучом лазера легко управлять через оптические системы. Небольшой размер расплавляемого пятна в сварочной ванне позволяет сварить место соединения очень аккуратно. Для сварки обычно берут газовые или твердотельные лазеры, причем они работают в двух режимах: непрерывного и периодического действия.

Лазерную сварку в основном применяют для трудных металлов – алюминия и нержавеющей стали. Кроме того, что металлы быстро окисляются на воздухе, в них может растворяться водород с образованием пор в структуре металла, что снижает качество сварного шва.

Все трудности удачно устраняет лазерный луч. Технологии не стоят на месте, и возможно, что скоро появятся компактные аппараты позволяющие сделать ремонт лазерной сваркой любимого мотоцикла или машины в гараже. Как известно, в современном транспорте множество деталей из алюминиевых сплавов.

Лазерная сварка алюминия и других металлов подразделяется на несколько типов:

  • Лазерная сварка металловТочечная сварка. Возможности лазера позволяют сваривать очень маленькие детали до величины меньше 100 мкм. Это оказалось незаменимым в современном приборостроении электронной аппаратуры. Также применяется лазер для сварки очень тонких материалов. Чтобы достичь такого минимального проплавления, выставляют определенную мощность излучения и определенный диапазон импульсов. При автоматизации процесса лазер начинает сваривать очень быстро, до двухсот точек в секунду
  • Шовная сварка. Лазерная сварка нержавейки происходит непрерывным способом. Получается надежное соединение с хорошим качеством шва. Шов всегда аккуратный, небольшой. Не зря такой способ полюбился производителям автомобилей. Лазерные аппараты быстро собирают корпус автомобиля, создавая невидимые швы на стыке деталей. Причем каждый шов отличается высокой герметичностью и прочностью.

Уж не раз упоминалось о качестве шва. Этому есть научное объяснение.

При сварке лазером после кристаллизации места соединения структура металла получает новые свойства, гораздо лучшие, чем были в исходном состоянии.

Можно представить, что сделает лазерная сварка титана, в месте соединения деталей из этого металла.

Лазерная сварка глубокого проплавления

Изредка встречается способ сварки с глубоким проплавлением. В этом случае для образования шва используется газовый канал, транспортирующий испаренный металл из детали. В результате получается глубокий, но не очень широкий сварочный шов.

Для некоторых металлов требуется защита специальным газом. Аргон и гелий могут образовывать вместе с лучом лазера плазменную среду. Тогда обеспечивается более эффективное проплавление места сварки. Но подача газа должна быть в определенном объеме, при необоснованном увеличении шов становится хуже, в нем появляются поры.

Преимущества лазерной сварки:

  • В отличие от электронного метода не нужна вакуумная камера. Луч лазера не подвергается воздействию магнитных полей и рентгеновского излучения
  • Процесс сварки — бесконтактный. Можно производить работы в сложных местах, через прозрачные материалы и даже в жидкой среде.
  • Пятно нагрева по размерам очень маленькое, поэтому не возникает трещин и деформаций в металлах
  • Лазерная сварка имеет очень гибкую настройку. Процесс происходит в автоматическом режиме и на больших скоростях.





Комментарии запрещены.

Похожие статьи