КАКИЕ МАТЕРИАЛЫ МОЖНО СВАРИВАТЬ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКОЙ?
Лазерная сварка - это метод соединения металлов или термопластов с помощью лазерного луча для создания сварного шва. Благодаря высококонцентрированному источнику тепла, лазерная сварка тонких материалов может быть выполнена с высокой скоростью, достигающей нескольких метров в минуту, а в более толстых материалах могут быть созданы узкие и глубокие сварные швы между деталями с прямоугольными кромками.
Лазерный сварочный аппарат - это устройство для обработки материалов с помощью лазера.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ТИПУ ЛАЗЕРНОГО ИСТОЧНИКА:
- Волоконные лазерные сварочные аппараты
Волоконные лазерные сварочные аппараты идеально подходят для обработки металлических деталей, обеспечивая высокую точность сварки на уровне около 25%.
- Лазерные сварочные аппараты CO2
Лазерные сварочные аппараты CO2 создают непрерывный сварочный луч, обеспечивая эффективные и прочные сварные швы, способные проникать в различные материалы.
- Nd: YAG лазерные сварочные аппараты
Лазеры Nd: YAG менее энергоэффективны, чем волоконные лазеры, однако они обладают определенными преимуществами, такими как улучшенное управление лазером, которое недоступно для других типов лазерных источников.
Материалы для сварки
Штампованная сталь
Лазерная сварочная машина может использоваться для сварки различных моделей штампованной стали, таких как S136, SKD-11, NAK80, 8407, 718, 738, H13, P20, W302, 2344 и другие. Качество сварки этих материалов хорошее.
Углеродистая сталь
Лазерная сварка хорошо подходит для углеродистой стали, но качество сварки зависит от содержания примесей. При сварке сталей с разным содержанием углерода лазерный луч может быть корректирован для оптимального сварочного результата.
Нержавеющая сталь
Лазерная сварка нержавеющей стали обеспечивает высококачественные сварные соединения благодаря своей высокой скорости и малой зоне теплового воздействия. Дефекты, такие как поры и включения, минимизированы.
Медь и медные сплавы
При сварке медных материалов часто возникают проблемы с неполным проплавлением и недообработкой. Для решения этих проблем необходимо использовать сильные источники тепла, проводить предварительный подогрев и принимать меры для предотвращения деформации и термических трещин. Пористость также может быть проблемой при сварке медных сплавов.
Полимерные материалы
Технология лазерной сварки применяется для широкого спектра термопластов и термопластичных эластомеров. Среди популярных материалов для сварки можно назвать полипропилен (PP), полистирол (PS), поликарбонат (PC), акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), полиамиды, полиметилметакрилат (PMMA), полиоксиметилен (POM), полиэтилентерефталат (PET) и полибутентерефталат (PBT).
Однако инженерные пластмассы, например полифениленсульфид (PPS) и жидкокристаллические полимеры, не могут быть сварены напрямую лазерным оборудованием из-за своих особых свойств.
Для обеспечения эффективной лазерной сварки добавляют технический углерод в нижний материал, чтобы повысить его способность поглощать энергию и соответствовать требованиям сварки.
Сварка алюминиевых сплавов
Одним из основных вызовов при сварке алюминия и его сплавов является их высокая отражающая способность.
Алюминий отличается высокой проводимостью тепла и электричества, что делает его отличным отражателем света за счет большой плотности свободных электронов.
Благодаря очень высокой отражающей способности исходной поверхности - более 90%, сварка с глубоким проплавлением требует менее 10% входной энергии, что требует высокой мощности для осуществления необходимых процессов. Это может привести к образованию мелких отверстий в начале сварки.
Сварка магниевых сплавов
Плотность магниевых сплавов на 36% ниже, чем у алюминиевых сплавов, что делает их интересными благодаря высокой удельной прочности.
Эксперименты с использованием импульсных YAG-лазеров и непрерывных CO2-лазеров проводились для сварки магниевого сплава. Для оптимальных условий сварки сплава AZ31B-H244 (содержание Al 3,27%, Zn 0,79%) толщиной 1,8 мм были выбраны параметры: средняя мощность 0,8 кВт, длительность импульса 5 мс, частота импульсов 120 Гц, скорость перемещения 300 мм/с и фокусное расстояние 0,42 мм.
Качественный сварной шов достигается при использовании непрерывного CO2-лазера.
Низколегированная высокопрочная сталь
При лазерной сварке низколегированной высокопрочной стали можно получить соединение с механическими характеристиками, приближенными к базовому материалу при соблюдении требуемых параметров сварки.
Примером низколегированной высокопрочной стали может служить сталь HY-130, которая после закалки и отпуска обладает высокой прочностью и стойкостью к трещинам.
По традиционным методам сварки обычно получается комбинация крупного зерна, мелкого зерна и оригинальной структуры в шве и зоне термического воздействия.
Характеристики сварного шва часто уступают характеристикам базового металла, и сварной шов / структура ЗТВ более чувствительны к появлению холодных трещин в состоянии сварки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лазерной сваркой можно сваривать большое количество материалов, а также можно сваривать различные разнородные металлы, такие как медь и никель, никель и титан, медь и титан, титан и молибден, медь и латунь, медь и низкоуглеродистая сталь при определенных условиях.