U poređenju sa tradicionalnim metodama zavarivanja,lasersko zavarivanjeima značajne prednosti – nizak unos toplote, velika brzina zavarivanja, mala zona uticaja toplote,
Posljednjih godina, lasersko zavarivanje se široko koristi u automobilskoj industriji, brodogradnji, nuklearnoj industriji i vazduhoplovstvu.
Zrakoplovna industrija i druge visokotehnološke industrije sve se više koriste, a uz smanjenje troškova kompletnih setova opreme, u svakodnevnoj opskrbi hardverom.
I druge primjene vezane za život počele su brzo rasti. Ali istovremeno, zavarivanje jednim laserom ima i određene nedostatke,
Ne može zadovoljiti sve raznovrsnije potrebe: prvo, zahtjevi za jednostruko lasersko zavarivanje na zazoru sklopa zavara su vrlo strogi,
Obično je potreban razmak < 0,2 mm, inače je teško postići dobru vezu; Drugo,zavarivanje jednim laseromveoma je osjetljiv na pukotine pri zavarivanju
Vrlo je lako izazvati pucanje zavara, a sastav zavara se ne može prilagoditi kako bi se kontrolisalo stvaranje pukotina; Treće, jednostruko
Lasersko zavarivanje zahtijeva lasere ultra velike snage pri zavarivanju ploča velike debljine, a njegova sposobnost prodiranja u potpunosti ovisi o snazi lasera.
I kvalitet zavara ne može biti u potpunosti zagarantovan.
Kako bi se zadovoljile potrebe razvoja različitih industrija, poboljšane su i metode laserskog zavarivanja, te je razvijen odgovarajući razvoj, kao što je ovaj članak.
Opisano je zavarivanje laserskom žicom i druge metode zavarivanja. Zavarivanje laserskom žicom razvijeno je na osnovu zavarivanja jednim laserom,
U poređenju sa zavarivanjem jednim laserom, ima očigledne prednosti:
1Znatno smanjuje zahtjeve za montažu radnog komada, jer se žica za zavarivanje dodaje procesu zavarivanja, metal zavarivačke kupke će se znatno povećati i može se premostiti.
Spojite s većim zavarnim razmakom, a istovremeno učinite zavar punijim;
Mikrostrukturna svojstva područja zavara mogu se kontrolirati, jer se sastav žice za zavarivanje razlikuje od sastava osnovnog materijala zavarenog spoja.
Nakon što se žica stopi u zavarivačku kupku, kvalitet, sastav i udio zavarivačke kupke mogu se podesiti kako bi se kontrolisao proces skrućivanja i formiranje mikrostrukture.
(3) Ulazna energija linije je mala, zona utjecaja topline i toplinska deformacija su male, što je vrlo povoljno za zavarivanje obratka sa strogim zahtjevima za deformaciju;
4može postići manju lasersku snagu zavarivanja debljih materijala, jer se žica za zavarivanje dodaje u proces zavarivanja, može se postići višestruko zavarivanje i
Metal zavarivačke kupke će se značajno povećati, tako da se zavareni spoj može otvoriti i smanjiti stvarnu veličinu zavara.
Debljina laserskog zavarivanja, a zatim realizacija višekanalnog laserskog žičnog zavarivanja debelog pločastog materijala.
Razlika između laserskog zavarivanja žicom i laserskog zavarivanja žicom
Oblik laserskog zavarivanja žicom za punjenje prikazan je na Slici 1, koja se razlikuje od lemljenja laserskom žicom za punjenje prikazanog na Slici 2. Osnovni elementi obje metode zavarivanja su
Konzistentno, sastavljene su od laserskog snopa, žice za zavarivanje, dijelova za zavarivanje, zaštitnog plina prema stvarnim potrebama kako bi se odlučilo hoće li se dodati, uključeni
A glavna oprema su mašina za dovod žice, mašina za zavarivanje, glava mekog pištolja za zavarivanje žicom za punjenje, glava za zavarivanje, laser velike snage.
Slika 1 Lasersko zavarivanje žicom za fuziju
Slika 2 Lemljenje laserskom žicom
Iako u osnovi nema razlike u vanjskom obliku ove dvije metode zavarivanja, u suštini postoji značajna razlika. Prilikom zavarivanja laserskom žicom,
Laser uglavnom koristi visokosnažni vlaknasti laser, kao što je prikazano na slici 3, laseru nije potrebna samo žica za zavarivanje, već i osnovni metal koji treba da se rastopi.
Poseban efekat rupe kod laserskog dubokog prodiranja zavarivanja formira se na osnovnom metalu, formirajući duboki bazen topljenja, a sastav žice za zavarivanje je potpuno pomiješan sa sastavom metala osnovnog metala.
Formira se novi hibridni rastopljeni bazen, a sastav elemenata, udio i kvalitet hibridnog rastopljenog bazena su veći od onih kod žice za zavarivanje i osnovnog materijala.
Stoga se odgovarajuća žica za zavarivanje može dodati u proces zavarivanja u skladu s nedostacima performansi samog osnovnog materijala, kako bi se poboljšala efikasnost zavarivanja.
Na nivou pogleda, otpornost na pucanje, otpornost na zamor, otpornost na koroziju, otpornost na habanje i drugi aspekti zavara su namjerno poboljšani.
Osim toga, lasersko zavarivanje žicom može biti višekanalno složeno zavarivanje, jer se njime može postići duboko prodiranje s efektom malih rupa, što se može postići
Potpuno stapanje donja dva sloja zavara izbjegava ozbiljne nedostatke nestajanja, tako da ima mogućnost zavarivanja spojeva velike debljine.
Kadalaserska žicalemljenje, laser uglavnom koristi poluprovodnički laser velike snage, kao što je prikazano na slici 4
Na žici za zavarivanje, samo vrlo mala količina lasera će djelovati na zavar i otopiti malu količinu metala na površini zavara, a bazen rastopljenog metala se gotovo potpuno otopi topljenjem.
Žica za zavarivanje je oblikovana, tako da performanse zavara uglavnom zavise od elementarnog sastava i udjela žice za zavarivanje i rastopljene žice za zavarivanje na zavaru.
Glavna svrha laserskog lemljenja žicom je postizanje određene čvrstoće zavarenog spoja.
I zaptivanje i lemljenje laserskom žicom ne mogu biti višekanalno složeni zavarivači, gornji i donji slojevi zavara u osnovi ne mogu biti čvrsti.
Sada potpuno i efikasno spojen, mehanička svojstva spoja su vrlo loša.
Područje primjene laserskog zavarivanja žicom
Razvojem tehnologije laserskog zavarivanja žicom za punjenje i povećanjem granice snage lasera, proširio se opseg primjene...lasersko zavarivanje žicom za punjenje
Sve opsežnije i opsežnije, uglavnom u sljedećim aspektima:
Lasersko zavarivanje aluminijske legure žicom
Općenito, budući da sama aluminijska legura ima visoku reflektivnost prema laseru i visoku toplinsku provodljivost, aluminijska legura se zavaruje laserom.
Kada je potrebna velika snaga lasera, to će dovesti do ozbiljnog isparavanja i gubitka sagorijevanjem elemenata s niskom tačkom ključanja u legurama aluminija (kao što su Mg, Zn itd.).
Istovremeno, niska površinska napetost rastopljenog metala u bazenu utiče na karakteristike skrućivanja zavara, a ovi razlozi će dovesti do postojanja laserskog zavarivanja aluminijskih legura.
Mnogi problemi – loša mehanička svojstva zavarenih spojeva, loše oblikovanje zavara, poroznost i ozbiljne pukotine. Umjesto toga, laser se koristi za punjenje žice.
Zavarivanje aluminijske legure značajno će poboljšati ove probleme:
1Lasersko zavarivanje žicom može poboljšati udubljenje površine zavara, efikasno poboljšati zavarTip, a prskanje tokom procesa zavarivanja je malo;
2Dodavanje žice za zavarivanje ne samo da može utjecati na kristalnu orijentaciju cilindričnih kristala u zavaru, već i razrijediti zavar.Kristalni interfejs generiran relativnim rastom jezgra stupčastog kristala poboljšava formiranje zavara, a također poboljšava i brzinu apsorpcije materijala na laseru.
S povećanjem širine topljenja, mikrotvrdoća se neznatno smanjuje, a zatezna čvrstoća i izduženje spoja bit će značajni pod optimiziranim parametrima procesa.
Poboljšati; (3) Zavarivanje s odgovarajućim parametrima procesa može postići bez očiglednih unutrašnjih defekata, mikrotvrdoću od HV60 ili više, i spojnu ZUT zonu.
Nema očiglednog omekšavanja zavarenog spoja u zoni, a lom se nalazi u području osnovnog materijala tokom ispitivanja zatezanjem.
Lasersko zavarivanje različitih metala žicom
Za neka zahtjevna radna okruženja ili zbog troškova, često je potrebno imati više aspekata radnog komada istovremeno.
Posebna svojstva, kao što su otpornost na koroziju, visoka specifična čvrstoća, otpornost na toplinu, otpornost na habanje, visoka provodljivost, dobro odvođenje topline itd., ali velika većina
Metalni materijali ne mogu imati više istaknutih posebnih svojstava istovremeno, a metalni materijali sa posebnim svojstvima su često
Rijedak je i skup, ne može se koristiti u velikim količinama, pa ako možete napraviti razne materijale sa posebnim svojstvima kako biste postigli efikasnu vezu, onda
Može ispuniti zahtjeve upotrebe. Razlika u fizičkim i hemijskim svojstvima različitih metalnih materijala je uglavnom velika, što je neizbježno u procesu zavarivanja.
Zbog stvaranja intermetalnih spojeva, koji imaju veliki utjecaj na performanse zavarenih spojeva, krhki intermetalni spojevi će učiniti zavar vrlo jednostavnim za izradu.
Vrlo je teško direktno koristiti jedan laser za zavarivanje spojeva različitih metala, a stabilnost procesa je teško kontrolirati.
Teškoće u reprodukciji. Veliki broj naučnika i stručnjaka je utvrdio da je lasersko zavarivanje žicom relativno dobro za zavarivanje različitih metala i da je izbor odgovarajući.
Žica za punjenje može do određene mjere spriječiti stvaranje intermetalnih spojeva i značajno poboljšati mehaniku zavarenih spojeva.
Performanse:
1Mg/Cu preklopljeni spoj zavaren laserskim zavarivanjem žicom za punjenje može se dobro oblikovati pod odgovarajućim procesnim parametrimaMaksimalna čvrstoća na smicanje spojeva različitih metala određene čvrstoće može doseći 164,2 MPa, što je 64% osnovnog metala legure magnezija.
2 Proučava se zavarivanje Al/Ti preklopnog i sučeonog spoja, a rezultati pokazuju da je proces zavarivanja stabilan i formiran kada se koristi pravougaona svjetlosna tačka.Prekrasan, širok raspon procesnih parametara, visoka kvaliteta zavara, njegova maksimalna zatezna čvrstoća dostiže 94% osnovnog metala aluminijske legure;Poboljšajte oblikovanje zavara.Kod radnih komada koji se koriste kao ležajevi, ako se zavar uruši, njegova efektivna debljina će se smanjiti, a mehanička svojstva će se smanjiti ako zavar zagrize.
To će dovesti do koncentracije napona na rubu zavara, a mehanička svojstva će biti smanjena. Kod obratka sa zahtjevima u pogledu izgleda, ako se zavar uruši
Zaglavljivanje ili grizenje ruba može imati ozbiljan vizualni utjecaj i neprihvatljivo je. Da bi zavar bio potpun, lasersko zavarivanje žicom
To je vrlo dobra metoda, jer se žica za zavarivanje spaja s rastopljenim slojem, što može efikasno povećati volumen rastopljenog sloja i osigurati da je zavar potpuno spojen.
Defekt na ivici zagriza.
Za radni komad sa velikim spojnim razmakom (uglavnom≥0,3 mm), jednostrukim laserskim zavarivanjem je teško postići efikasnu vezu i može se samo popuniti
Dodatni materijal može popuniti zavarni razmak, tako da je lasersko zavarivanje žicom vrlo efikasno rješenje.
Zavarivanje uskog zazora
Zavarivanje laserskom žicom s uskim zazorom može ostvariti efikasno zavarivanje ploča srednje i debele debljine korištenjem lasera male i srednje snage, ne samo dodavanjem zavarivanja
Žica za promjenu sastava i strukture metala zavara, poboljšanje ukupnih performansi zavarenog spoja, ali i poboljšanje nagiba zavarivanja jednim laserom
Prilagodljivost i tolerancija grešaka zazora usta i zone utjecaja topline zavara su uske, a napon zavarenog spoja je također mali, što ima odličan radni učinak.
Stoga su posljednjih godina mnogi stručnjaci i naučnici proveli relevantna istraživanja o tome:
1Korištenje višekanalnog laserskog punjenja žicom s uskim razmakomMetoda zavarivanja zavarene ploče od 40 mm debelog čelika Q345D Marine, rezultati pokazuju da se odgovarajućim parametrima procesa zavarivanja može postići dobar oblik,
Zavareni spoj bez poroznosti, bez defekata poput nefuzije, udarna žilavost centra zavara je dobra, a zatezna čvrstoća zavara je veća od one osnovnog materijala;
2Čelik rotora debljine 50 mm zavaren je višeslojnim zavarivanjem laserskom žicom s uskim razmakom, a rezultati su pokazali da su parametri procesa zavarivanja bili odgovarajući.
Može se dobro oblikovati, nema nedostataka poput nefuzije bočnih zidova, udarna žilavost spoja je smanjena, ali je njegova zatezna čvrstoća veća od one kod matičnog materijala.
Drvo;3Proučava se zavarivanje uskog zazora laserskom žicom za punjenje aluminijske legure 5083 debljine 20 mm, a rezultati pokazuju da su odgovarajući parametri procesa zavarivanja...
Može se dobiti zavareni spoj s manje pora i bez defekata poput nefuzije.
Slučajevi primjene i preporuke za opremu i parametre procesa
1. Slučajevi primjene
Poboljšajte oblikovanje zavara
Zahtjevi: Zavarivanje nehrđajućeg čelika debljine 1 mm i 3 mm, zavarivanje ne smije biti porozno i kalup mora biti dobar.
Oprema: RFL-C4000 (prečnik jezgra vlakna 200μm), dodavač žice, glava za zavarivanje.
Tabela 5 Preporuka za oblik i veličinu žljeba
Rezultati: Kalupljenje je bilo dobro, a zavar nije imao poroznost, kao što je prikazano na slici 5.
Slika 5 Oblikovanje zavara i morfologija poprečnog presjeka
Višeslojno zavarivanje laserskom žicom za punjenje uskog zazora
Zahtjevi: Zavarena ploča od 18 mm debelog čelika Q345 Marine, koja zahtijeva manje rupa za zavarivanje, bez nefuzije, zatezna čvrstoća spoja
Čvrstoća je veća od osnovnog materijala, a oblikovanje zavara je bolje.
Oprema: RFL-C6000 (prečnik jezgra vlakna 400μm), dodavač žice, glava za zavarivanje.
Parametri procesa: zavarivanje mora biti zakošeno, veličina zakošenja je prikazana na slici 6, a ostali parametri procesa zavarivanja su prikazani u tabeli 2.
Slika 6 Veličina žlijeba
Rezultati: Kalupljenje je bilo dobro, nije bilo nefuzije, a zavar u osnovi nije imao poroznost, kao što je prikazano na slici 7, a provedeno je i ispitivanje zatezanja.
Dokazano je da zavar puca u osnovnom materijalu, što ukazuje na to da je zatezna čvrstoća spoja veća od čvrstoće osnovnog materijala.
SL. 7 Metalografski dijagram poprečnog presjeka zavara
2. Prijedlog opreme i parametara procesa
Poboljšajte oblikovanje i kvalitet zavara
Za lasersko zavarivanje uobičajenih materijala sučeonim spojem, radi poboljšanja formiranja zavara, generalno se preporučuje da prečnik lasera i jezgre vlakna bude,
Glava za zavarivanje treba biti konfigurirana tako da se osigura da je promjer fokusne točke između 0,4 mm i 0,6 mm, a žica za zavarivanje treba biti odabrana odgovarajuće klase.
Ostali parametri zavarivanja prikazani su u Tabeli 2 i Tabeli 3.
Višeslojno zavarivanje laserskom žicom za punjenje uskog zazora
Za višeslojno zavarivanje laserskom žicom za punjenje uskog zazora na pločama srednje debljine, generalno se preporučuje da prečnik fokusne tačke bude 0,6 mm ~ 1,0 mm, i
I žica za zavarivanje treba odabrati odgovarajuću klasu, osim toga, veličina spojnog žlijeba mora biti razumnog dizajna, veličina žlijeba ne smije biti prevelika,
U suprotnom, lako je uzrokovati nefuziju unutar zavara, a opšta preporučena veličina žljeba prikazana je u Tabeli 5; Broj zrnaca treba da se zasniva na maksimalnoj veličini spoja.
Za određivanje velike debljine, preporučuje se prvo donje zavarivanje korištenjem maksimalnog kapaciteta zavarivanja opreme, nakon svake dubine jednog
Generalno 3mm ~ 5mm; Što se tiče parametara procesa zavarivanja koji se koriste za svaku perlu, potrebno je osloniti se na potrebnu dubinu zavarivanja i kada
Određuje se širina prednjeg zavarenog prolaza. Kada je širina zavarenog prolaza veća, količinu defokusiranja treba umjereno povećati kako bi se spriječilo nestajanje bočnog zida.
Vrijeme objave: 03.04.2025.
