Что нужно знать о лазерной сварке?

Опубликовано автором

Что такое лазерная сварка?

Лазерная сварка является одним из самых современных методов сварки, она конкурирует с передовыми сварочными процессами, в том числе электронная сварка. Процесс лазерной сварки характеризуется очень высокой эффективностью и возможностью комбинирования различных форм во всех положениях сварки, что повышает эффективность производственных процессов.

Процесс лазерной сварки заключается в сплавлении области контакта соединяемых предметов с теплом, полученным в результате подведения к этой области концентрированного луча когерентного света с очень высокой плотностью мощности.

Как происходит процесс лазерной сварки?

Сварку можно производить: Создание сварочной ванны
С полным переплавом шва за один проход или в несколько слоев с дополнительным материалом или без него.

Очень высокая плотность мощности лазерного луча обеспечивает очень низкую энергию линии сварки, необходимую для расплавления соединения, а также очень узкие ЗТВ и зону сплавления. Деформация соединений настолько мала, что после завершения сварки не требуется механической обработки. Лазер — это усиление света посредством вынужденного излучения.

Каковы основные параметры лазерной сварки?

Параметры лазерной сварки:

  • Непрерывная мощность лазерного луча в [кВт],
  • Энергия лазерного светового импульса в [кДж], его длительность в [мс] и частота повторения при импульсной сварке в [Гц],
  • Скорость сварки в [м/мин]
  • Длина фокуса лазерного луча в [мм],
  • Среднее значение лазерного луча в [мм],
  • Расположение фокуса лазерного луча относительно разъема в [мм]
  • Тип и расход защитного газа в л/мин.

Основная терминология лазерной сварки.

Мощность луча — Продолжительность лазерного луча влияет на глубину сращения сустава. Превышение определенного значения мощности для данного вида свариваемого материала и толщины вызывает сначала образование пузырей в шве, а затем вогнутостей и неровностей грани, вплоть до вытекания металла из сетки.

Скорость сварки — Увеличение скорости сварки при постоянной мощности луча приводит к уменьшению глубины проплавления. При этом сустав сужается, а очертание линии сращения меняется с овальной на грибовидную. При чрезмерной скорости лазерной сварки металла слишком быстро плавится и затвердевает и не успевает расплавиться и сплавиться. Слишком низкая скорость сварки приводит к значительному увеличению ширины шва, увеличению ЗТВ и одновременно может появиться пористость, аналогичная чрезмерной мощности лазерного луча.

Лазерный световой луч — Должен быть сфокусирован до малого диаметра с помощью специальной оптики, чтобы получить высокую плотность мощности, необходимую в процессе лазерной сварки. Эти диаметры варьируются от 0,04 до 2,0 [мм].
Средний луч около 0,3-0,4 [мм] (телескоп Кассегрена).

Фокусное расстояние луча — Глубина фокуса лазерного луча, в свою очередь, прямо пропорциональна фокусному расстоянию. Длина фокальной точки порядка 38-75 [мм] обеспечивает большую глубину проплавления, во многом зависит от точности поддержания постоянного положения фокальной точки.

Увеличение длины луча со 125 до 2500 [мм] позволяет повысить допуск системы направления лазерного луча по линии сварки и изменить расстояние между соплом и свариваемым объектом.