ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА
Высокоскоростной аппарат лазерной сварки
Лазерная Сварка: Основное Руководство
Что Такое Лазер?
Laser это “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" или по-русски - “Усиление света с помощью индуцированного излучения”, которое представляет собой высвобождение энергии в виде фотонов, когда электроны в атоме поглощают энергию и прыгают с низкого энергетического уровня на высокий энергетический уровень, а затем падают обратно на низкий энергетический уровень.
Индуцированный (возбужденный) фотонный пучок (лазер), в котором оптические свойства фотонов весьма однородны.
Лазеры лучше монохроматичны, ярче и более направленны, чем обычные источники света. Он используется в широком спектре применений в автомобильной промышленности.
Лазерный светоизлучающий принцип
3 элемента лазерной генерации:
- Источник возбуждения
- Средняя
- Резонансная полость
Среда возбуждается до высокоэнергетического состояния, и световая волна усиливается за счет отражения возбужденного поглощения скачка света назад и вперед между двумя концевыми зеркалами, и получается достаточно энергии, чтобы начать излучать лазер.
4 свойства лазера
- Монохроматичность
- Согласованность
- Направленность
- Высокая яркость.
Таким образом, высокофокусированный лазер может выполнять функции сварки, резки и термообработки.
Классификация лазеров
В зависимости от светоизлучающей среды лазеры можно разделить на:
- Газовые лазеры. Структура проста, низкая цена, и может работать непрерывно и стабилизированно, как лазер СО2, 10,6 мкм.
- Жидкостные Лазеры . Обычно используются лазеры на красителях, и в большинстве случаев органические красители растворяются в растворителях (этаноле, ацетоне, воде) .
- Твердотельные лазеры Nd:YAG лазер, Nd (неодим) является элементом редкоземельной группы, YAG расшифровывается как иттрий-алюминиевый гранат Цуге, основное преимущество заключается в том, что генерируемый луч может передаваться через волокно 1,06 мкм, интенсивность возбуждающего луча может достигать 106 Вт/см2.
- Полупроводниковые лазеры. Обычно используемые материалы включают арсенид галлия (GaAs), сульфид кадмия (CdS), фосфид индия (InP), сульфид цинка (ZnS) и т. д.
Введение. Сварка лазером.
Лазерная сварка-это процесс сварки расплавом, в котором лазерный луч используется в качестве источника энергии для воздействия на сварное соединение.
Лазерная сварка-это процесс бесконтактной сварки, который не требует давления, но требует использования инертного газа для предотвращения окисления расплавленной ванны, которая иногда используется для присадочных металлов.
Лазерная сварка способна точно контролировать энергию, что позволяет производить сварку прецизионных микроустройств, и она может быть применена ко многим металлам, особенно к некоторым сложным металлам и разнородным металлам.
Особенности лазерной сварки
Благодаря исследованиям и разработкам мощных лазеров технология лазерной сварки широко используется во многих областях, главным образом из-за ее следующих характеристик:
1) Большая глубина, быстрая скорость и малая деформация.
При использовании лазерной сварки для соединения заготовок зазор соединения сварной заготовки практически отсутствует, и в то же время отношение глубины к ширине сварки велико, деформация после сварки мала, зона теплового воздействия мала, а точность высока.
2) Сварочное устройство является простым и гибким, может быть сварено при комнатной температуре или в особых условиях и не имеет высоких требований к сварочной среде.
3) Высокая плотность мощности.
Лазерная сварка имеет значительную глубину расплава и высокую плотность мощности, что позволяет сваривать огнеупорные материалы, такие как титановые сплавы и др.
4) Высокая плотность энергии соответствующяя высокоскоростной сварке
5) Отсутствие износа и расхода электродов, инструментов и т. д.
6) Отсутствие загрязнения окружающей среды.
7) Можно добиться сварки на больших расстояниях, труднодоступной сварки деталей, многоходовой одновременной или временной сварки оптическим волокном.
8) Легко изменить фокусное расстояние выхода лазера и положение пятна заварки.
9) Лазернвя сварочная голова легко монтируется на роботизированном устройстве.
Классификация лазерной сварки
1. Лазерная сварка с проволокой
Принцип сварки лазерной пайкой.
Используя лазерный луч в качестве источника тепла, сфокусированный луч направляется на поверхность заполненной проволоки. Проволока непрерывно нагревается энергией луча и плавится, образуя высокотемпературный жидкий металл. Жидкий металл проникает в стык свариваемой детали и при соответствующих внешних условиях обеспечивает хорошую металлургическую связь с заготовкой.
Процесс лазерной пайки, применяемый при сварке, не только делает изделие более красивым и улучшает герметизацию, но и значительно повышает прочность свариваемой зоны и повышает показатели безопасности всего транспортного средства.
Обратите внимание, что соединение между заготовками достигается пайкой расплавленного металла и, что сам основной материал не должен быть поврежден сильным лазерным плавлением.
Преимущества:
Высокая плотность энергии, малая деформация, очень узкая зона термического воздействия, высокое отношение глубины к ширине сварного шва, высокая скорость сварки и простое автоматическое управление.
Недостатки:
Диаметр фокусной точки очень мал, поэтому способность наводить сварочный шов очень плохая; кроме того, эффективность преобразования энергии лазера низка.
Система лазерной пайки в основном состоит из лазерного генератора и системы охлаждения, лазерной паяльной головки, механизма подачи проволоки, робота, приспособления, системы удаления пыли и продуктов испарения, дыма, системы управления и т. д.
Лазерный генератор и система охлаждения.
Лазерный генератор - это устройство, генерирующее лазерный свет, и оборудование, обеспечивающее энергию сварки в системе лазерной пайки.
Лазерная паяльная головка. В основном состоит из модуля коллимации, модуля управления, модуля фокусировки, модуля отслеживания сварного шва, модуля воздушной завесы и других частей.
Система подачи проволоки. Система подачи проволоки отвечает за стабильную подачу проволоки во время сварки. Двухтактный механизм подачи проволоки используется для обеспечения хорошего выравнивания проволоки и стабильной скорости подачи проволоки. Если требуется предварительный нагрев, добавляется источник питания с проводом тепла.
Робототехника. Система движения, реализующая перемещение траектории сварки, также несет в себе лазерную паяльную головку и вспомогательные устройства, водяные и газовые контуры и т. д. Робот отвечает за выполнение процесса сварки и разговаривает с системой автоматизации, чтобы вызвать параметры процесса сварки в системе.
Система управления. Автономный технологический шкаф управляет синхронизацией робота, лазера, паяльной головки, устройства подачи проволоки и системы предварительного нагрева через промышленную шину для завершения сварки. PLC основной производственной линии обменивается сигналами с роботом через промышленную шину.
2. Лазерная сварка плавлением
Принцип сварки плавкой металла заготовок
Лазерная сварка плавлением-это метод сварки, который использует лазер в качестве источника тепла для расплавления основного материала двух частей пластины в углу каждой части пластины (при плавлении близлежащей сварочной проволоки для заполнения угла двух пластин) с образованием жидкого металла, а после его охлаждения образуется надежное соединение. Принцип процесса показан на рис. 2.
Лазерная сварка плавлением может быть разделена на лазерную проникающую сварку, лазерную сварку плавлением (без наполнения проволоки) и лазерную сварку с наполнением проволокой.
3. Лазерная дистанционная сварка
Лазерная дистанционная сварка заключается в установке колеблющейся зеркальной сканирующей головки на шестую ось робота для достижения движения лазерной траектории только за счет колеблющегося отражения объектива, без того чтобы рука робота следовала за движением.
Лазерная дистанционная сварочная система отличается высокой гибкостью и эффективностью, и одна система может заменить от 6 до 9 комплектов обычной роботизированной точечной сварки.
Расстояние между лазерной головкой и заготовкой составляет более 500 мм, что позволяет продлить срок службы защитного стекла объектива.
Самым большим преимуществом лазерной дистанционной сварки перед обычной сваркой является повышенная производительность.
Быстрое перемещение объектива сканирующей головки позволяет значительно сократить время позиционирования робота, что, в свою очередь, резко сокращает время изготовления.
По сравнению со средней скоростью 0,5 стыка/с для контактной точечной сварки, скорость лазерной дистанционной сварки составляет от 3 до 4 стыков/с, что позволяет полностью использовать лазерный луч.
В тестах массового производства лазерная дистанционная сварка сократила время на 80% по сравнению с обычной контактной сваркой.
Еще одним важным аспектом высокой гибкости сканирующей линзы является универсальность формы сварного шва. Если сварной шов имеет С-образную форму, то он имеет значительно более высокую скорость сварки по сравнению с линейным сварным швом.
Лазерная дистанционная сварка в основном используется на автомобильных узлах кузова в белом цвете, и на рис. 3 показана часть реальной лазерной дистанционной сварки.
4. Лазерная композитная сварка
Лазерная композитная сварка в основном относится к лазерной и МИГ-дуговой композитной сварке.
В этом процессе лазер и дуга взаимодействуют и дополняют друг друга, и принцип процесса показан на рис.
Лазерная композитная сварка более экономична, чем лазерная сварка.
Лазерная сварка MIG использует лазерный луч и электрическую дугу для совместной работы, что приводит к высокой скорости сварки, стабильному процессу сварки и высокой тепловой эффективности, а также позволяет увеличить зазор между сварными швами.
Бассейн расплава при лазерно-МИГ-композитной сварке меньше, чем при МИГ-сварке, что приводит к низкому тепловыделению, небольшой зоне теплового воздействия и низкому искажению заготовки, что значительно снижает работу по исправлению искажений сварного шва после сварки.
Эффект лазерного композитного сварочного соединения показан на рисунке ниже.
Принцип работы лазерной сварки
Лазерная сварка может быть достигнута с помощью непрерывного или импульсного лазерного луча, принцип лазерной сварки можно разделить на сварку теплопроводностью и лазерную сварку глубоким плавлением.
Плотность мощности составляет менее 104~105 Вт/см2 для теплопроводной сварки, когда глубина расплава неглубока и скорость сварки медленная.
Плотность мощности больше 105 ~ 107 Вт / см2, поверхность металла под действием тепла превращается в “дыру”, образуется глубокая сварка плавлением.
Особенности быстрой скорости сварки и большого отношения глубины к ширине..
Тип теплопередачи принцип лазерной сварки.
Лазерное излучение нагревает обрабатываемую поверхность, и поверхностное тепло проникает внутрь за счет теплопроводности, заставляя заготовку плавиться и образовывать определенную лужу расплава, контролируя параметры лазера, такие как ширина, энергия, пиковая мощность и частота повторения лазерного импульса.
Лазерные сварочные аппараты для зубчатой сварки и металлургической листовой сварки в основном включают лазерную сварку глубоким плавлением.
Ниже приведены основные принципы лазерной сварки глубоким плавлением.
Принцип лазерной сварки глубоким плавлением
Лазерная глубокая сварка плавлением обычно использует непрерывный лазерный луч для соединения материалов. Металлургический физический процесс очень похож на электронно-лучевую сварку, т. е. Механизм преобразования энергии осуществляется через структуру "скважины" или "замочной скважины".
При достаточно высокой плотности мощности лазерного излучения материал испаряется и образуется небольшое отверстие. Это заполненное паром отверстие похоже на черное тело, которое поглощает почти всю энергию падающего луча, а равновесная температура внутри полости отверстия достигает около 2500℃. Тепло передается от внешней стенки этого высокотемпературного отверстия, заставляя металл, окружающий полость отверстия, плавиться.
Небольшое отверстие заполняется высокотемпературным паром, образующимся при непрерывном испарении материала стенки под воздействием светового луча. Четыре стенки небольшого отверстия окружают расплавленный металл, а жидкий металл окружен твердым материалом (в то время как в большинстве обычных сварочных процессов и лазерной проводящей сварки энергия сначала осаждается на поверхности заготовки, а затем транспортируется внутрь путем переноса).
Поток жидкости и поверхностное натяжение стенки вне стенок отверстия удерживаются в динамическом равновесии с непрерывно генерируемым давлением пара внутри полости отверстия. Луч непрерывно входит в небольшое отверстие, и материал снаружи отверстия непрерывно течет. Когда луч движется, маленькое отверстие всегда находится в стабильном состоянии потока.
То есть отверстие и расплавленный металл, окружающий стенку отверстия, движутся вперед со скоростью переднего луча, и расплавленный металл заполняет пустоту, оставленную движущимся отверстием, и конденсируется с ним, и образуется шов. Все это происходит так быстро, что скорость сварки может легко достигать нескольких метров в минуту.
Основные технологические параметры лазерной сварки глубоким плавлением
1) Мощность лазера
При лазерной сварке существует порог плотности лазерной энергии, ниже которого глубина расплава невелика, и как только он достигнут или превышен, глубина расплава существенно увеличивается.
Только когда плотность мощности лазера на заготовке превышает пороговое значение (зависящее от материала), генерируется плазма, которая отмечает стабильный глубокий сварной шов.
Если мощность лазера ниже этого порога, то происходит только поверхностное плавление заготовки, то есть сварка протекает в стабильном типе теплопередачи.
Когда плотность мощности лазера близка к критическому состоянию образования небольших отверстий, глубокая сварка плавлением и кондукционная сварка чередуются и становятся нестабильными сварочные процессы, приводящие к большим колебаниям глубины расплава.
При лазерной сварке глубоким плавлением мощность лазера контролирует как глубину проникновения, так и скорость сварки.
Глубина сварного шва расплава непосредственно связана с плотностью мощности пучка и является функцией мощности падающего пучка и фокусного пятна пучка. В общем случае при заданном диаметре лазерного пучка глубина плавления увеличивается с увеличением мощности пучка.
2) Фокусное пятно луча
Размер пятна луча является одной из наиболее важных переменных в лазерной сварке, так как он определяет плотность мощности. Однако его измерение является сложной задачей для мощных лазеров, хотя существует множество косвенных методов измерения.
Предельный размер пятна фокальной дифракции пучка можно рассчитать из теории дифракции света, но фактическое пятно больше расчетного значения из-за наличия аберрации (погрешносьтью изображения передаваемого оптической системой) фокусирующей линзы.
Простейшим реальным методом измерения является метод изотермического профиля, который заключается в измерении фокусного пятна и диаметра перфорации после обжига и проникновения полипропиленовой пластины с толстой бумагой.
Этот метод следует измерять практикой, осваивая величину мощности лазера и время действия луча.
3) Значение поглощения материала
Поглощение лазера материалом зависит от некоторых важных свойств материала, таких как скорость поглощения, отражательная способность, теплопроводность, температура плавления, температура испарения и т. д. Наиболее важным из них является скорость поглощения.
Факторы, влияющие на скорость поглощения материала лазерным лучом, включают в себя два аспекта:
Во-первых, удельное сопротивление материала, которое оказалось пропорциональным квадратному корню из коэффициента удельного сопротивления, который, в свою очередь, изменяется с температурой, после измерения поглощения полированной поверхности материала.
Во - вторых, состояние поверхности (или отделка) материала оказывает более важное влияние на поглощение луча и, следовательно, оказывает значительное влияние на эффект сварки. Выходная длина волны CO2-лазера обычно составляет 10,6 мкм.
Неметаллы, такие как керамика, стекло, резина и пластик, имеют высокое поглощение его при комнатной температуре, в то время как металлические материалы имеют плохое поглощение его при комнатной температуре до тех пор, пока оно резко не увеличится, как только материал расплавится или даже испарится. Использование поверхностного покрытия или метода поверхностной генерации оксидной пленки для улучшения поглощения материала лучом очень эффективно.
4) Скорость лазерной сварки
Скорость сварки оказывает большое влияние на глубину расплава, увеличение скорости сделает глубину расплава неглубокой, но если скорость слишком мала и приведет к чрезмерному плавлению материала, то и заготовка сварится насквозь.
Поэтому определенная мощность лазера и определенная толщина конкретного материала имеют подходящий диапазон скоростей сварки, и в котором максимальная глубина расплава может быть получена при соответствующем значении скорости.
На следующем рисунке показана зависимость между скоростью сварки и глубиной расплава для стали 1018.
5) Защитный газ
В процессах лазерной сварки часто используются инертные газы для защиты ванны расплава.
Однако для большинства применений гелий, аргон и азот часто используются для защиты заготовки от окисления в процессе сварки.
Гелий не так легко ионизируется (энергия ионизации высока), что позволяет лазеру беспрепятственно проходить сквозь него и энергия луча беспрепятственно достигать поверхности заготовки.
Это самый эффективный защитный газ, используемый при лазерной сварке, но более дорогой. Аргон дешевле и плотнее, поэтому он лучше защищает.
Однако он чувствителен к высокотемпературной ионизации плазмы металла и в результате экранирует часть луча от направления на заготовку, уменьшая эффективную мощность лазера для сварки, а также ухудшая скорость сварки и глубину расплава. Поверхность сварных швов, защищенных аргоном, более гладкая, чем при защите гелием.
Азот является наименее дорогим в качестве защитного газа, но он не подходит для некоторых видов сварки нержавеющей стали, главным образом из-за металлургических проблем, таких как поглощение, которое иногда создает пористость в зоне сварки внахлест.
Вторая роль использования защитного газа заключается в защите фокусирующей линзы от загрязнения парами металла и распыления жидких расплавленных капель. Это особенно необходимо при высокомощной лазерной сварке, где эжекты становятся очень мощными.
Третья функция защитного газа заключается в рассеивании плазменного экранирования, получаемого при лазерной сварке высокой мощности. Металлический пар поглощает лазерный луч и ионизируется в плазменное облако, а защитный газ вокруг металлического пара также ионизируется теплом. Если присутствует слишком много плазмы, лазерный луч в некоторой степени поглощается плазмой. Наличие плазмы в качестве второй энергии на рабочей поверхности делает глубину расплава более мелкой, а поверхность сварочной ванны-более широкой.
Скорость электронного комплексообразования увеличивается за счет увеличения числа электрон-ионных и нейтрально-атомных трехчастичных столкновений для уменьшения электронной плотности в плазме. Чем легче нейтральный атом, тем выше частота столкновений и тем выше скорость компаундирования; с другой стороны, только защитный газ с высокой энергией ионизации не увеличивает электронную плотность за счет ионизации самого газа.
Таблица Атомная (молекулярная) масса и энергия ионизации обычных газов и металлов
| Материалы | He | Ar | N | Al | Mg | Fe |
| Атомное (молекулярное) кол-во | 4 | 40 | 28 | 27 | 24 | 56 |
| Энергия ионизации (эВ) | 46 | 15.68 | 14.5 | 5.96 | 7.61 | 7.83 |
Как видно из таблицы, размер плазменного облака изменяется в зависимости от используемого защитного газа, причем гелий является наименьшим, за ним следует азот, а наибольший-при использовании аргона.
Чем больше размер плазмы, тем меньше глубина плавления. Причина этого различия заключается, во-первых, в различной степени ионизации молекул газа, а также в разнице в диффузии паров металла, вызванной различной плотностью защитных газов.
Гелий наименее ионизирован и наименее плотен, и он быстро рассеивает поднимающиеся пары металла из бассейна расплавленного металла. Поэтому использование гелия в качестве защитного газа максимизирует подавление плазмы, тем самым увеличивая глубину расплава и повышая скорость сварки.
Нелегко вызвать пористость из-за легкой массы и может вырваться наружу. Конечно, судя по нашим фактическим результатам сварки, эффект защиты газом аргон неплохой. Влияние плазменного облака на глубину расплава наиболее очевидно в зоне низких скоростей сварки. Когда скорость сварки увеличивается, ее влияние уменьшается. Защитный газ впрыскивается через сопло под определенным давлением на поверхность заготовки.
Важны гидродинамическая форма сопла и размер выходного диаметра. Он должен быть достаточно большим, чтобы распыляемый защитный газ покрывал сварочную поверхность, но для эффективной защиты линзы, предотвращения загрязнения паром металла или повреждения линзы металлическими брызгами размер сопла также должен быть ограничен.
Скорость потока также следует контролировать, иначе ламинарный поток защитного газа становится турбулентным и атмосфера вовлекается в расплавленную ванну, в конечном итоге образуя пористость. Для того чтобы улучшить защитный эффект, можно также использовать дополнительную боковую продувку, то есть через сопло меньшего диаметра будет защищаться газ под углом непосредственно к глубокой сварке плавлением небольших отверстий.
Защитный газ не только подавляет плазменное облако на поверхности заготовки, но и оказывает влияние на плазму в отверстии и образование малого отверстия, дополнительно увеличивая глубину плавления и получая более глубокий и широкий сварной шов, чем это желательно. Однако этот метод требует точного контроля размера и направления потока газа, в противном случае легко вызвать турбулентность и повредить бассейн расплава, что приводит к трудностям в стабилизации процесса сварки.
6) Фокусное расстояние объектива
Сварка обычно используется для фокусировки лазера, как правило, выбирают 63~254 мм (2,5"~10") фокусное расстояние объектива.
Размер сфокусированного пятна пропорционален фокусному расстоянию, чем короче фокусное расстояние, тем меньше пятно.
Но фокусное расстояние также влияет на фокусную глубину, то есть фокусная глубина увеличивается одновременно с фокусным расстоянием, поэтому короткое фокусное расстояние может улучшить плотность мощности, но из-за малой фокусной глубины расстояние между линзой и заготовкой должно точно выдерживаться, а глубина плавления невелика.
Из-за влияния брызг, образующихся в процессе сварки, и лазерного режима самая короткая глубина фокусировки, используемая при реальной сварке, в основном составляет фокусное расстояние 126 мм (5 дюймов).
Когда шов большой или размер пятна должен быть увеличен за счет увеличения сварного шва, можно выбрать линзу с фокусным расстоянием 254 мм (10 дюймов), и в этом случае для достижения эффекта глубокого плавления малых отверстий требуется более высокая выходная мощность лазера (плотность мощности).
Когда мощность лазера превышает 2 кВт, особенно для лазерного луча CO2 10,6 мкм, из-за использования специальных оптических материалов для формирования оптической системы, чтобы избежать риска оптического повреждения фокусирующей линзы, часто выбирают метод фокусировки отражения, как правило, используя полированное медное зеркало в качестве отражателя. Благодаря эффективному охлаждению его часто рекомендуют для фокусировки мощного лазерного луча.
7) Положение фокуса
При сварке положение фокусной точки имеет решающее значение для поддержания адекватной плотности мощности.
Изменение положения фокусной точки относительно поверхности заготовки непосредственно влияет на ширину и глубину сварного шва.
На рисунке ниже показано влияние положения фокусной точки на глубину расплава и ширину шва стали 1018.
В большинстве применений лазерной сварки фокусная точка обычно располагается примерно на 1/4 желаемой глубины плавления под поверхностью заготовки.
8) Положение лазерного луча
При лазерной сварке различных материалов положение лазерного луча контролирует конечное качество сварного шва, особенно в случае стыковых соединений, которые более чувствительны к этому, чем внахлесточные соединения.
Например, когда закаленные стальные шестерни привариваются к барабанам из мягкой стали, правильный контроль положения лазерного луча облегчит получение сварного шва с преимущественно низкоуглеродистым компонентом, который обладает лучшей трещиностойкостью.
В некоторых случаях геометрия свариваемой заготовки требует, чтобы лазерный луч отклонялся на угол, и поглощение лазерной энергии заготовкой не влияет, когда угол отклонения между осью луча и плоскостью соединения находится в пределах 100 градусов.
9) Сваривая начальная и конечная точка подъема силы лазера постепенного, управление постепенного спада
При лазерной сварке глубоким плавлением явление малых отверстий присутствует всегда, независимо от глубины сварного шва.
Когда процесс сварки будет завершен и выключатель питания выключен, в конце сварного шва появится кратер.
Кроме того, когда слой лазерной сварки покрывает исходный шов, происходит чрезмерное поглощение лазерного луча, что приводит к перегреву или пористости шва.
Чтобы предотвратить вышеуказанные явления, точки запуска и остановки мощности могут быть запрограммированы таким образом, чтобы время запуска и остановки мощности стало регулируемым, то есть начальная мощность электронно увеличивается от нуля до заданного значения мощности за короткий промежуток времени и время сварки регулируется, и, наконец, мощность постепенно уменьшается от заданной мощности до нулевого значения, когда сварка прекращается.
Особенности и преимущества лазерной сварки глубоким плавлением и недостатки
(1) Характеристики лазерной сварки глубоким плавлением
1) Высокое отношение глубины к ширине
Поскольку расплавленный металл образуется вокруг цилиндрической высокотемпературной паровой полости и распространяется к заготовке, сварной шов становится глубоким и узким.
2)Минимальная тепловая мощность
Поскольку температура внутри небольшого отверстия очень высока, процесс плавления происходит очень быстро, подвод тепла к заготовке очень низок, а тепловое искажение и зона теплового воздействия очень малы.
3)Высокая плотность
Потому что небольшое отверстие, заполненное высокотемпературным паром, способствует перемешиванию сварочной ванны и выходу газа, что приводит к образованию непористого проплавленного сварного шва. Высокая скорость охлаждения после сварки позволяет легко усовершенствовать организацию сварки.
4) Усиленный сварной шов
Из-за раскаленного источника тепла и полного поглощения неметаллических компонентов уменьшается содержание примесей, изменяется размер включений и их распределение в ванне расплава. Процесс сварки не требует электродов или присадочной проволоки, а зона расплава менее загрязнена, что делает прочность и вязкость сварного шва по меньшей мере равными или даже превышающими прочность исходного металла.
5) Точный контроль
Поскольку сфокусированное пятно настолько мало, сварной шов может быть расположен с высокой точностью. Выход лазера не имеет “инерции” и может быть остановлен и перезапущен на высоких скоростях, что позволяет сваривать сложные заготовки с помощью технологии перемещения луча с ЧПУ.
6) Бесконтактный процесс атмосферной сварки
Поскольку энергия исходит от фотонного пучка, физический контакт с заготовкой отсутствует, поэтому к заготовке не прикладывается внешняя сила. Кроме того, и магнетизм, и воздух не оказывают никакого влияния на лазер.
(2) Преимущества лазерной сварки глубоким плавлением
1) Поскольку сфокусированный лазер имеет гораздо более высокую плотность мощности, чем обычные методы, что приводит к быстрой скорости сварки, зона термического воздействия и деформация очень малы, но также могут сваривать трудные для сварки материалы, такие как титан.
2) Потому что луч легок для того чтобы передать и контролировать, и не требует частой замены пушки заварки, сопла, и никакого вакуума заварки электронного луча необходимого, значительно уменьшая время помощи времени простоя, поэтому фактор нагрузки и высокий КПД.
3) Высокая прочность сварного шва, ударная вязкость и общая производительность благодаря очистке и высокой скорости охлаждения.
4) Высокая точность обработки из-за низкой средней теплоотдачи снижает затраты на переработку; кроме того, эксплуатационные расходы на лазерную сварку ниже, что снижает затраты на обработку заготовки.
5) Интенсивность луча и точное позиционирование можно эффективно контролировать, и операция может быть легко автоматизирована.
(3) Недостатки лазерной сварки глубоким плавлением
1) Ограниченная глубина сварки.
2) Высокие требования к сборке заготовок.
3) Высокие одноразовые инвестиции в лазерную систему
Лазерное оборудование для сварки глубоким плавлением
Лазерная сварка глубоким плавлением обычно использует непрерывноволновые CO2-лазеры, которые могут поддерживать достаточно высокую выходную мощность для создания эффекта “малого отверстия”, плавления по всему поперечному сечению заготовки и формирования прочного сварного соединения.
Что касается самого лазера, то это просто устройство, которое производит параллельный луч с хорошей направленностью, который может быть использован в качестве источника тепла.
ПРЕИМУЩЕСТВА ВОЛОКОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ
Превосходная производительность лазера на металлах
- Повышение скорости резания при резке тонкого материала (например, толщиной 1 мм, волоконный лазер может резать в 3 раза быстрее, чем газовый лазер).
- Потрясающая производительность резки (высокая точность, узкий режущий шов, гладкая режущая поверхность и т. д.).
- Обычно подходит для тонких и толстых металлических листов.
Меньше инвестиций и больше прибыли
- Высокая эффективность электрооптического преобразования (25% -40%), низкое энергопотребление.
- Нет необходимости в регулярном обслуживании лазера, низкие затраты на техническое обслуживание.
- Срок службы волоконного лазерного генератора 100 000+ часов непрерывной работы.
- Жесткость структуры рамы, продолжительность жизни 10+ лет.
Дружественный, удобный интерфейс
- Соответствующий для любых габаритов листа, позволяет легко управлять станком и процессом резки.
Безопасность и экологичность
- Вспомогательный режущий газ (N2, O2), минимальное загрязнение, низкий уровень шума, конструкция ограждения, электрическая безопасность.
Manufacturer
Wuhan EETO Laser Equipment Co., Ltd.
T: +86-27-84669258
A: No.9, Shanhu Avenue, Daqiao New Area, Jiangxia District Wuhan China.
Эксклюзивный представитель в РФ
АрматА
T: +7-495-797-7897
A: Россия, Москва, Рязанский проспект, 86/1