Tehnologija laserskega spajanja ali tehnologija laserskega varjenja uporablja laserski žarek visoke moči za fokusiranje in uravnavanje obsevanja površine materiala, površina materiala pa absorbira lasersko energijo in jo pretvori v toplotno energijo, zaradi česar se material lokalno segreje in stopi. , ki mu sledi ohlajanje in strjevanje, da dosežemo spajanje homogenih ali različnih materialov. Postopek laserskega varjenja zahteva gostoto moči laserja 104do 108W/cm2. V primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja ima lasersko varjenje naslednje prednosti.
Tehnologija laserskega spajanja ali tehnologija laserskega varjenja uporablja laserski žarek visoke moči za fokusiranje in uravnavanje obsevanja površine materiala, površina materiala pa absorbira lasersko energijo in jo pretvori v toplotno energijo, zaradi česar se material lokalno segreje in stopi. , ki mu sledi ohlajanje in strjevanje, da dosežemo spajanje homogenih ali različnih materialov. Postopek laserskega varjenja zahteva gostoto moči laserja 104do 108W/cm2. V primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja ima lasersko varjenje naslednje prednosti.
1-plazemski oblak, 2-talilni material, 3-ključavnica, 4-globina fuzije
Zaradi obstoja ključavnice bo laserski žarek po obsevanju notranjosti ključavnice povečal absorpcijo laserja v materialu in spodbudil nastanek staljenega bazena po razprševanju in drugih učinkih, dve metodi varjenja sta primerjani kot sledi.
Zgornja slika prikazuje postopek laserskega varjenja istega materiala in istega vira svetlobe, mehanizem za pretvorbo energije poteka samo skozi ključavnico, ključavnica in staljena kovina blizu stene luknje se premikata z napredovanjem laserskega žarka, staljena kovina premakne ključavnico proč od zraka, ki ostane za njo, da se napolni in po kondenzaciji tvori zvar.
Če je material, ki ga je treba variti, različna kovina, bo imel obstoj razlik v toplotnih lastnostih velik vpliv na postopek varjenja, kot so razlike v tališčih, toplotni prevodnosti, specifični toplotni kapaciteti in razteznih koeficientih različnih materialov, kar povzroči pri varilni napetosti, varilni deformaciji in spremembah kristalizacijskih pogojev kovine zvarnega spoja, kar povzroči zmanjšanje mehanskih lastnosti zvara.
Zato je glede na različne značilnosti varilnega prizorišča varilni proces razvil lasersko varjenje s polnilom, lasersko trdo spajkanje, lasersko varjenje z dvojnim žarkom, lasersko kompozitno varjenje itd.
Lasersko varjenje s polnjenjem žice
V procesu laserskega varjenja aluminija, titana in bakrovih zlitin ima zaradi nizke absorpcije laserske svetlobe (<10 %) v teh materialih fotogenerirana plazma določeno zaščito pred lasersko svetlobo, zato je enostavno oblikovati brizganje in povzročijo nastanek napak, kot so poroznost in razpoke. Poleg tega je kakovost varjenja prizadeta tudi, če je reža med obdelovanci večja od premera točke med brizganjem tanke plošče.
Pri reševanju omenjenih problemov lahko boljši rezultat varjenja dosežemo z uporabo metode dodajnega materiala. Polnilo je lahko žica ali prah ali pa se lahko uporabi vnaprej nastavljena metoda polnila. Zaradi majhnega fokusa se zvar po nanosu dodajnega materiala zoži in ima na površini rahlo konveksno obliko.
Lasersko spajkanje
Za razliko od fuzijskega varjenja, ki tali dva zvarjena dela hkrati, trdo spajkanje na površino zvara doda polnilni material z nižjim tališčem kot osnovni material, tali polnilni material, da zapolni režo pri temperaturi, ki je nižja od tališča osnovnega materiala. in višja od tališča dodajnega materiala, nato pa kondenzira in tvori trden zvar.
Spajkanje je primerno za toplotno občutljive mikroelektronske naprave, tanke plošče in hlapne kovinske materiale.
Nadalje ga lahko nadalje razvrstimo kot mehko spajkanje (<450 °C) in trdo spajkanje (>450 °C), odvisno od temperature, pri kateri se segreje material za trdo spajkanje.
Lasersko varjenje z dvojnim žarkom
Varjenje z dvojnim žarkom omogoča prilagodljivo in priročno kontrolo časa in položaja laserskega obsevanja, s čimer prilagodimo porazdelitev energije.
Uporablja se predvsem za lasersko varjenje aluminijevih in magnezijevih zlitin, varjenje spojnih in prekrivnih plošč za avtomobile, lasersko trdo spajkanje in globoko talilno varjenje.
Dvojni žarek lahko pridobimo z dvema neodvisnima laserjema ali z delitvijo žarka z razdelilnikom žarka.
Oba žarka sta lahko kombinacija laserjev z različnimi značilnostmi časovne domene (impulzni v primerjavi z neprekinjenim), različnimi valovnimi dolžinami (srednji infrardeči v primerjavi z vidnimi valovni dolžinami) in različnimi močmi, ki jih je mogoče izbrati glede na dejansko obdelan material.
4. Lasersko kompozitno varjenje
Zaradi uporabe laserskega žarka kot edinega vira toplote ima lasersko varjenje z enim virom toplote nizko stopnjo pretvorbe energije in stopnjo izkoriščenosti, vmesnik pristanišča osnovnega materiala zvara je enostaven za ustvarjanje neusklajenosti, enostavno ustvarjanje por in razpok ter druge pomanjkljivosti, da bi rešili to težavo, lahko uporabite lastnosti ogrevanja drugih virov toplote za izboljšanje ogrevanja laserja na obdelovancu, kar se običajno imenuje lasersko kompozitno varjenje.
Glavna oblika laserskega kompozitnega varjenja je kompozitno varjenje laserja in električnega obloka, učinek 1 + 1 > 2 je naslednji.
po laserskem žarku v bližini uporabljenega loka,elektronska gostota se bistveno zmanjša, se plazemski oblak, ki ga ustvari lasersko varjenje, razredči, karlahko močno izboljša stopnjo absorpcije laserja, medtem ko bo oblok na predgretju osnovnega materiala dodatno povečal stopnjo absorpcije laserja.
2. visoka energetska izraba obloka in celotnegaizraba energije se bo povečala.
3, območje delovanja laserskega varjenja je majhno, enostavno povzroči neusklajenost varilnega priključka, medtem ko je toplotno delovanje obloka veliko, kar lahkozmanjšajte neporavnanost varilnega priključka. Hkrati jekakovost varjenja in učinkovitost obloka se izboljšatazaradi fokusiranja in usmerjevalnega učinka laserskega žarka na lok.
4, lasersko varjenje z visoko najvišjo temperaturo, veliko toplotno prizadeto območje, hitro hlajenje in hitrost strjevanja, enostavno ustvarjanje razpok in por; medtem ko je območje toplotnega vpliva obloka majhno, kar lahko zmanjša temperaturni gradient, hlajenje, hitrost strjevanja,lahko zmanjša in odpravi nastajanje por in razpok.
Obstajata dve pogosti obliki kompozitnega varjenja z laserskim oblokom: kompozitno varjenje laser-TIG (kot je prikazano spodaj) in kompozitno varjenje laser-MIG.
Obstajajo tudi druge oblike varjenja, kot so lasersko in plazemsko varjenje, spojeno varjenje z laserjem in induktivnim virom toplote.
O MavenLaser
Maven Laser je vodilni na področju uporabe laserske industrializacije na Kitajskem in avtoritativni ponudnik globalnih rešitev laserske obdelave. Globoko razumemo trend razvoja predelovalne industrije, nenehno bogatimo naše izdelke in rešitve, vztrajamo pri raziskovanju integracije avtomatizacije, informatizacije in inteligence s proizvodno industrijo, nudimo opremo za lasersko varjenje, opremo za lasersko označevanje, opremo za lasersko čiščenje ter laserski zlati in srebrni nakit rezalno opremo za različne industrije, vključno s serijami polne moči, in nenehno širimo svoj vpliv na področju laserske opreme.
Čas objave: 13. januarja 2023
