Technológia laserového spájania alebo technológia laserového zvárania využíva vysokovýkonný laserový lúč na zaostrenie a reguláciu ožiarenia povrchu materiálu a povrch materiálu absorbuje laserovú energiu a premieňa ju na tepelnú energiu, čo spôsobuje, že sa materiál lokálne zahrieva a roztaví. , po ktorom nasleduje ochladenie a stuhnutie, aby sa dosiahlo spojenie homogénnych alebo rozdielnych materiálov. Proces laserového zvárania vyžaduje hustotu výkonu lasera 104do 108W/cm2. V porovnaní s tradičnými metódami zvárania má laserové zváranie nasledujúce výhody.
Technológia laserového spájania alebo technológia laserového zvárania využíva vysokovýkonný laserový lúč na zaostrenie a reguláciu ožiarenia povrchu materiálu a povrch materiálu absorbuje laserovú energiu a premieňa ju na tepelnú energiu, čo spôsobuje, že sa materiál lokálne zahrieva a roztaví. , po ktorom nasleduje ochladenie a stuhnutie, aby sa dosiahlo spojenie homogénnych alebo rozdielnych materiálov. Proces laserového zvárania vyžaduje hustotu výkonu lasera 104do 108W/cm2. V porovnaní s tradičnými metódami zvárania má laserové zváranie nasledujúce výhody.
1-plazmový oblak, 2-taviaci sa materiál, 3-kľúčová dierka, 4-hĺbka fúzie
Vzhľadom na existenciu kľúčovej dierky laserový lúč po ožiarení vnútra kľúčovej dierky zvýši absorpciu lasera materiálom a podporí tvorbu roztaveného kúpeľa po rozptýlení a iných efektoch, porovnávajú sa dva spôsoby zvárania nasledovne.
Vyššie uvedený obrázok znázorňuje proces laserového zvárania rovnakého materiálu a rovnakého svetelného zdroja, mechanizmus premeny energie sa vykonáva iba cez kľúčovú dierku, kľúčová dierka a roztavený kov v blízkosti steny otvoru sa pohybuje s postupom laserového lúča, roztavený kov posúva kľúčovú dierku preč od vzduchu, ktorý zostal, aby sa vyplnil a po kondenzácii vytvoril zvarový šev.
Ak je materiál, ktorý sa má zvárať, odlišný kov, existencia rozdielov v tepelných vlastnostiach bude mať veľký vplyv na proces zvárania, ako sú rozdiely v bodoch topenia, tepelnej vodivosti, špecifickej tepelnej kapacite a koeficientoch rozťažnosti rôznych materiálov. v napätí pri zváraní, deformácii zvárania a zmenách podmienok kryštalizácie kovu zváraného spoja, čo spôsobuje zníženie mechanických vlastností zvaru.
Preto podľa rôznych charakteristík zváracej scény proces zvárania vyvinul laserové plniace zváranie, laserové spájkovanie, dvojlúčové laserové zváranie, laserové kompozitné zváranie atď.
Zváranie laserovým drôtom
V procese laserového zvárania zliatin hliníka, titánu a medi má fotogenerovaná plazma v dôsledku nízkej absorpcie laserového svetla (<10%) v týchto materiáloch určité tienenie laserového svetla, takže sa ľahko vytvára rozstrek a viesť k tvorbe defektov, ako je pórovitosť a trhliny. Okrem toho je kvalita zvárania ovplyvnená aj vtedy, keď je medzera medzi obrobkami väčšia ako priemer bodu počas naprašovania tenkých dosiek.
Pri riešení vyššie uvedených problémov je možné dosiahnuť lepší výsledok zvárania použitím metódy prídavného materiálu. Plnivo môže byť drôt alebo prášok, alebo sa môže použiť vopred nastavená metóda plniva. Vďaka malému zaostrenému miestu sa zvar po nanesení prídavného materiálu zúži a má na povrchu mierne konvexný tvar.
Laserové spájkovanie
Na rozdiel od tavného zvárania, ktoré roztaví dve zvárané časti súčasne, spájkovanie pridá prídavný materiál s nižšou teplotou tavenia ako základný materiál na povrch zvaru, roztaví prídavný materiál na vyplnenie medzery pri teplote nižšej ako je teplota tavenia základného materiálu a vyšší ako je bod topenia prídavného materiálu a potom kondenzuje za vzniku pevného zvaru.
Spájkovanie je vhodné pre mikroelektronické zariadenia citlivé na teplo, tenké platne a prchavé kovové materiály.
Ďalej môže byť ďalej klasifikované ako mäkké spájkovanie (<450 °C) a tvrdé spájkovanie (>450 °C) v závislosti od teploty, na ktorú sa spájkovací materiál zahrieva.
Dvojlúčové laserové zváranie
Dvojlúčové zváranie umožňuje flexibilné a pohodlné ovládanie času a polohy laserového ožarovania, čím sa upravuje distribúcia energie.
Používa sa hlavne na laserové zváranie zliatin hliníka a horčíka, zváranie spájaných a prekrývacích dosiek pre automobily, spájkovanie laserom a hĺbkové tavné zváranie.
Dvojitý lúč možno získať dvoma nezávislými lasermi alebo rozdelením lúča pomocou rozdeľovača lúčov.
Dva lúče môžu byť kombináciou laserov s rôznymi charakteristikami v časovej oblasti (pulzné vs. kontinuálne), rôznymi vlnovými dĺžkami (stredné infračervené vs. viditeľné vlnové dĺžky) a rôznymi výkonmi, ktoré je možné zvoliť podľa aktuálne spracovávaného materiálu.
4. Laserové kompozitné zváranie
Vďaka použitiu laserového lúča ako jediného zdroja tepla má laserové zváranie s jedným zdrojom tepla nízku mieru konverzie energie a mieru využitia, rozhranie portu základného materiálu zvaru sa dá ľahko vytvoriť nesprávne, ľahko sa vytvárajú póry a praskliny a iné nedostatky, na vyriešenie tohto problému môžete použiť vykurovacie charakteristiky iných zdrojov tepla na zlepšenie zahrievania lasera na obrobku, zvyčajne nazývaného laserové kompozitné zváranie.
Hlavnou formou laserového kompozitného zvárania je kompozitné zváranie laserom a elektrickým oblúkom, efekt 1 + 1 > 2 je nasledovný.
za laserovým lúčom v blízkosti aplikovaného oblúka,hustota elektrónov je výrazne zníženáplazmový oblak vytvorený laserovým zváraním sa zriedi, čomôže výrazne zlepšiť rýchlosť absorpcie lasera, zatiaľ čo oblúk na predhrievaní základného materiálu ďalej zvýši rýchlosť absorpcie lasera.
2. vysoké energetické využitie oblúka a celkspotreba energie sa zvýši.
3, oblasť pôsobenia laserového zvárania je malá, ľahko spôsobí nesprávne nastavenie zváracieho portu, zatiaľ čo tepelné pôsobenie oblúka je veľké, čo môžeznížiť nesúososť zváracieho portu. V rovnakom čase,zlepšuje sa kvalita zvárania a účinnosť oblúkav dôsledku zaostrovacieho a vodiaceho účinku laserového lúča na oblúk.
4, laserové zváranie s vysokou špičkovou teplotou, veľká tepelne ovplyvnená zóna, rýchle chladenie a rýchlosť tuhnutia, ľahké vytváranie trhlín a pórov; zatiaľ čo tepelne ovplyvnená zóna oblúka je malá, čo môže znížiť teplotný gradient, chladenie, rýchlosť tuhnutia,môže redukovať a eliminovať tvorbu pórov a trhlín.
Existujú dve bežné formy kompozitného zvárania laserovým oblúkom: kompozitné zváranie laserom TIG (ako je znázornené nižšie) a kompozitné zváranie laserom MIG.
Existujú aj iné formy zvárania, ako je laserový a plazmový oblúk, laserové a indukčné zváranie zdrojom tepla.
O MavenLaser
Maven Laser je lídrom v oblasti laserovej industrializácie v Číne a autoritatívnym poskytovateľom globálnych riešení na spracovanie laserom. Hlboko chápeme vývojový trend výrobného priemyslu, neustále obohacujeme naše produkty a riešenia, trváme na skúmaní integrácie automatizácie, informovania a inteligencie s výrobným priemyslom, poskytujeme laserové zváracie zariadenia, laserové značkovacie zariadenia, laserové čistiace zariadenia a laserové zlaté a strieborné šperky rezacie zariadenia pre rôzne priemyselné odvetvia vrátane plných výkonových radov a neustále rozširujeme náš vplyv v oblasti laserových zariadení.
Čas odoslania: 13. januára 2023
