Лазерная Сварка и Резка Металлов

Схема лазерной сварки— это высокотехнологичный процесс и порой единственно возможный при определенных видах работ. Этот вид сварки имеет ряд конкурентных преимуществ перед другими видами сварки металлов.

Что такое лазерная сварка металлов.

При лазерной сварке металлов источником нагрева служит лазерный луч. Для этих целей используются лазерные установки различных видов. Однако из всех типов лазеров для сварки металлов наиболее подходят газовые и твердотельные модификации лазеров.Сравнение плотности мощности, создаваемой различными видами сварочных источников энергии Большая концентрация тепловой энергии, высокая скорость лазерной сварки по сравнению с дуговыми способами и незначительное тепловое воздействие на околошовную зону вследствие высоких скоростей нагрева и охлаждения металла существенно повышают сопротивляемость большинства конструкционных материалов образованию горячих и холодных трещин. Это обеспечивает высокое качество сварных соединений из материалов, плохо свариваемых другими способами сварки.

Главное преимущество по сравнению с другими существующими методами сварки:

  • Узкая зона термического влияния, за счет большой скорости сварки;
  • Прочность лазерного сварного соединения сравнима с прочностью основного металла;
  • Низкая деформация сварных изделий или полное её отсутствие;
  • Сварные швы с глубоким проплавлением (с отношением глубины проплавления к ширине шва меньше или равно 1);
  • Возможность подачи в зону сварки защитного газа и легирующих элементов (проволоки, ленты и т.д);
  • Отсутствие пористости в сварных соединениях.

Рис.1 Схема лазерной сварки.
Рис.2 а - лазерная сварка; б - плазменная сварка; в - ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.
Образец сваренных деталей медицинского приспособления для сшивания кожи Рис.3 Сравнение плотности мощности, создаваемой различными видами сварочных источников энергии.

Более высокое значение Wp, получаемое в зоне обработки при лазерной сварке, открывает новые технологические возможности:

  • позволяет реализовывать режим глубокого (кинжального) проплавления, который минимизирует тепловые вложения в свариваемую деталь;
  • создает более высокие скорости нагрева в зоне обработки, что также позволяет минимизировать тепловые вложения в свариваемую деталь;
  • высокие скорости нагрева минимизируют зоны термического влияния.

Рис.4 Характерный вид термических циклов в зависимости от вида сварочных источников энергии: 1 – термический цикл электронно-лучевых и лазерных сварочных источников; 2 – термический цикл плазменной струи; 3 – термический цикл электрической дуги; 4 – термический цикл индукционного сварочного источника; 5 – термический цикл электрошлаковой наплавки. Где, Тпл – температура плавления; Т0 – температура основного металла.

Преимущества лазерной сварки перед дуговой:

1. За счет высокой концентрации энергии и малой площади пятна нагрева, объем сварочной ванны при лазерной сварке в несколько раз меньше. Этот фактор положительно сказывается на ряде характеристик как сварного шва, так и изделия в целом.

2. Отсутствие электрода, близко расположенного к поверхности сварочной ванны, исключает попадание в неё инородных материалов, что практически во всех случаях имеет место при дуговой сварке.

Роботизированный лазерный комплекс для сварки: TRUMPF HL 4006 D Примеры лазерной сварки Бак из нержавеющей стали размером 1200х700х300 мм Подбор режима для сварки корпусной детали (на комплексе TRUMPF)
Похожие страницы: