Технология лазерного соединения или технология лазерной сварки использует мощный лазерный луч для фокусировки и регулирования излучения поверхности материала, а поверхность материала поглощает энергию лазера и преобразует ее в тепловую энергию, вызывая локальный нагрев и плавление материала. , с последующим охлаждением и затвердеванием для достижения соединения однородных или разнородных материалов. Процесс лазерной сварки требует плотности мощности лазера 104до 108Вт/см2. По сравнению с традиционными методами сварки лазерная сварка имеет следующие преимущества.
Технология лазерного соединения или технология лазерной сварки использует мощный лазерный луч для фокусировки и регулирования излучения поверхности материала, а поверхность материала поглощает энергию лазера и преобразует ее в тепловую энергию, вызывая локальный нагрев и плавление материала. , с последующим охлаждением и затвердеванием для достижения соединения однородных или разнородных материалов. Процесс лазерной сварки требует плотности мощности лазера 104до 108Вт/см2. По сравнению с традиционными методами сварки лазерная сварка имеет следующие преимущества.
1-плазменное облако, 2-плавление материала, 3-замочная скважина, 4-глубина плавления
Из-за наличия замочной скважины лазерный луч после облучения внутренней части замочной скважины увеличит поглощение лазера материалом и будет способствовать образованию расплавленной ванны после рассеяния и других эффектов, сравниваются два метода сварки. следующее.
На рисунке выше показан процесс лазерной сварки того же материала и того же источника света, механизм преобразования энергии осуществляется только через замочную скважину, замочную скважину и расплавленный металл возле стенки отверстия движется с продвижением лазерного луча. расплавленный металл отодвигает замочную скважину от оставшегося воздуха для заполнения и после конденсации, образуя сварной шов.
Если свариваемый материал представляет собой разнородный металл, наличие различий в термических свойствах будет иметь большое влияние на процесс сварки, например, различия в температурах плавления, теплопроводности, удельной теплоемкости и коэффициентах расширения разных материалов, в результате чего при сварочных напряжениях, сварочных деформациях и изменении условий кристаллизации металла сварного соединения, вызывающих снижение механических свойств шва.
Таким образом, в соответствии с различными характеристиками сварочного процесса в сварочном процессе используются лазерная присадочная сварка, лазерная пайка, двухлучевая лазерная сварка, лазерная композитная сварка и т. д.
Лазерная проволока для наполняющей сварки
В процессе лазерной сварки алюминия, титана и медных сплавов из-за низкого поглощения лазерного света (<10%) в этих материалах фотогенерируемая плазма имеет определенное экранирование лазерного света, поэтому легко образовывать брызги и приводят к образованию дефектов, таких как пористость и трещины. Кроме того, на качество сварки влияет и тот факт, что при напылении тонких листов зазор между заготовками превышает диаметр пятна.
При решении вышеперечисленных задач лучший результат сварки можно получить, используя метод присадочного материала. Наполнителем может быть проволока или порошок, либо можно использовать заранее установленный метод наполнителя. Из-за небольшого фокусированного пятна сварной шов после нанесения присадочного материала становится более узким и имеет слегка выпуклую форму на поверхности.
Лазерная пайка
В отличие от сварки плавлением, при которой одновременно расплавляются две свариваемые детали, при пайке к поверхности сварного шва добавляется присадочный материал с более низкой температурой плавления, чем у основного материала, плавление присадочного материала для заполнения зазора при температуре ниже, чем температура плавления основного материала. и выше температуры плавления присадочного материала, а затем конденсируется с образованием твердого сварного шва.
Пайка подходит для термочувствительных микроэлектронных устройств, тонких пластин и летучих металлических материалов.
Кроме того, ее можно разделить на мягкую пайку (<450 °C) и твердую пайку (>450 °C) в зависимости от температуры, при которой нагревается припой.
Двухлучевая лазерная сварка
Двухлучевая сварка позволяет гибко и удобно контролировать время и положение лазерного облучения, регулируя таким образом распределение энергии.
Он в основном используется для лазерной сварки алюминиевых и магниевых сплавов, сварки стыков и притира в автомобилях, лазерной пайки и сварки глубоким плавлением.
Двойной луч можно получить с помощью двух независимых лазеров или путем разделения луча с помощью светоделителя.
Два луча могут представлять собой комбинацию лазеров с разными характеристиками во временной области (импульсный или непрерывный), разными длинами волн (средний инфракрасный и видимый диапазоны волн) и разной мощностью, которую можно выбрать в зависимости от фактического обрабатываемого материала.
4.Лазерная сварка композитов
Из-за использования лазерного луча в качестве единственного источника тепла, лазерная сварка с одним источником тепла имеет низкий коэффициент преобразования энергии и коэффициент использования, интерфейс порта основного материала сварки легко вызывает перекос, легко образует поры, трещины и другие недостатки, Чтобы решить эту проблему, вы можете использовать характеристики нагрева других источников тепла для улучшения нагрева лазера на заготовке, что обычно называется лазерной композитной сваркой.
Основным видом лазерной композитной сварки является композиционная сварка лазером и электрической дугой, эффект 1 + 1 > 2 заключается в следующем.
после лазерного луча вблизи приложенной дуги,плотность электронов значительно снижаетсяплазменное облако, создаваемое лазерной сваркой, разжижается, чтоможет значительно улучшить скорость поглощения лазера, в то время как дуга при предварительном нагреве основного материала еще больше увеличит скорость поглощения лазера.
2. высокое использование энергии дуги и общееиспользование энергии будет увеличено.
3. Область действия лазерной сварки небольшая, что легко может вызвать смещение сварочного порта, в то время как тепловое воздействие дуги велико, что можетуменьшить смещение сварочного порта. В то же время,улучшается качество сварки и эффективность дугиза счет фокусирующего и направляющего воздействия лазерного луча на дугу.
4. Лазерная сварка с высокой пиковой температурой, большой зоной термического воздействия, быстрым охлаждением и скоростью затвердевания, легко образует трещины и поры; в то время как зона термического влияния дуги мала, что может уменьшить температурный градиент, охлаждение, скорость затвердевания,может уменьшить и устранить образование пор и трещин.
Существует две распространенные формы лазерно-дуговой сварки композитов: сварка композита лазером TIG (как показано ниже) и сварка композита лазером MIG.
Существуют также другие виды сварки, такие как лазерная и плазменная дуговая сварка, лазерная сварка и сварка с использованием индукционного источника тепла.
О MavenLaser
Maven Laser — лидер в области применения лазерной индустриализации в Китае и авторитетный поставщик глобальных решений для лазерной обработки. Мы глубоко понимаем тенденции развития обрабатывающей промышленности, постоянно совершенствуем наши продукты и решения, настаиваем на изучении интеграции автоматизации, информатизации и интеллекта с обрабатывающей промышленностью, поставляем оборудование для лазерной сварки, оборудование для лазерной маркировки, оборудование для лазерной очистки и лазерные украшения из золота и серебра. режущее оборудование для различных отраслей промышленности, включая серии полной мощности, и постоянно расширяем свое влияние в области лазерного оборудования.
Время публикации: 13 января 2023 г.
