[Лазерная сварка металлов] представляет собой рабочий процесс, при котором благодаря направленному лучу происходит нагревание металла и его плавление.
Характерной особенностью такой сварки является то, что шов получается небольшим по ширине, но глубоким.
Почему так происходит? Потому что металлическая поверхность находится под высоким температурным воздействием, которое ограничивается по площади.
Помимо тонких швов, сварка также характеризуется мощным излучением и быстротой обработки.
Прочитайте так же: Как паять латунь в домашних условиях?
Особенности и применение
Разделение на технические, технологические и физические особенности сваривания металлов прописано в ГОСТ 19521-74.
В свою очередь, характеристики физического характера делятся по классам:
- Термический класс - подразумевает процесс сваривания металлов с использованием тепловой энергии и плавления;
- Термомеханический – процесс осуществляется под давлением и с применением тепловой энергии;
- Механический – используется механическая энергия и давление.
Лазерное сваривание также имеет свой ГОСТ, относится к первому классу.
Ее особенности в большей мере зависят от особенностей лазерного луча, таких, как направленность, монохроматичность, когерентность.
Благодаря этому луч может концентрироваться точечно и обрабатывать небольшие по площади поверхности. С помощью оптических систем происходит управление лазером.
Лазерная сварка имеет некоторые сходства со сваркой электронными лучами, перед которой имеет определенные преимущества, например, вакуумная среда для более эффективной работы не создается, а цена работ сваривания металла с помощью лазера сопоставляется с классическими способами.
Такой метод сваривания металлов нашел свое применение в автомобильном производстве, поскольку лазерная сварка позволяет экономить материалы, а также обеспечивает герметичность алюминиевого корпуса машины.
Прочитайте так же: Техника сварки тонкого металла инвертором
Также широко распространено сваривание труб лазером, благодаря своей точности и обеспечению герметичности труб.
Сваривание труб удобно в том плане, что установка сварки может находиться удаленно от непосредственного места соединения.
Чаще всего, лазер используется для сваривания проблемных металлов: нержавейки и алюминия.
Потому что при сваривании нержавеющих материалов и алюминия происходит их быстрое окисление, что в последствии ведет к образованию некачественных швов.
Лазерные лучи не допускают подобных дефектов, поскольку отличаются скоростью обработки поверхности.
Сваривание лазером подразделяется на точечное и шовное (см. видео).
Точечная сварка позволяет обрабатывать даже очень мелкие детали (менее 100 мкм), отвечает требованиям ГОСТ 28915-91. Точечная сварка применяется в создании электронной аппаратуры.
Тонкие материалы также подвергаются именно такому методу сваривания, но при этом необходимо выставить определенные параметры для того, чтобы плавление нержавеющих сталей не было глубоким.
Точечная сварка производится очень быстро.
Шовная – классический способ сваривания нержавеющих материалов, труб.
Как уже говорилось выше, шов при лазерной обработке получается очень аккуратным и небольшим. Дефектность шва проверяется по ГОСТ Р ИСО 5817-2009.
Оборудование, которое применяется для сваривания труб, нержавейки и других материалов, имеет свои разновидности и принципиальные отличия.
Разновидности аппаратов
Для выполнения работы своими руками необходим аппарат сварки лазером, который должен отвечать требованиям ГОСТ.
В свою очередь аппарат делится на два вида: твердотельный и газовый:
- Твердотельный аппарат сварки отличается от газового длиной излучаемых волн, они короче, а мощность – слабее. Чаще всего встречается импульсный режим работы аппарата, но иногда он бывает импульсным и непрерывным. Работа протекает по следующей схеме: лазерное излучение происходит из стеклянного стержня (твердотельного активного элемента). При этом включается рубин, гранат алюмоиттриевый и неодим. Стержень располагается в специальной камере, которая освещается лампой накачки. Эта лампа создает световые вспышки. Применяют такое оборудование для обработки тонких электронных приборов, точечной сварки материалов из фольги, например, катодов кинескопа, которые используются в производстве телевизоров;
- Газовый аппарат может работать в непрерывном или импульсном режимах. Это более мощное оборудование с высоковольтными источниками тока. Аппарат с поперечным типом прокачки газа является компактным, при этом позволяющим сваривать металлы, толщина которых не превышает 20 мм. Аппарат более мощного типа – газодинамический, где горячие газы выступают в качестве активной среды.
Цена на такой аппарат очень различается, она зависит от производителя, от конкретного типа оборудования, его размеров и пр., но при этом остается очень высокой.
Импульсные и непрерывные лазеры
Импульсная лазерная установка отвечает требованиям ГОСТ 28915-91, применяется чаще непрерывной, поскольку при точечном воздействии импульсная установка дает лучший эффект.
Технология заключается в скоплении большого количества энергии и ее воздействии на предмет в течение короткого промежутка времени.
Такой метод сваривания, когда применяется импульсная установка, широко применяется при взаимодействии с металлами, которые легко подвергаются деформации, например, при использовании нержавеющих материалов.
При этом аппарат действует таким образом, что материал проплавляется только на поверхности, исключая сквозные отверстия.
Непрерывная лазерная сварка позволяет делать сплошной шов, который может различаться по глубине.
Эта технология подразумевает образование парогазового канала, который обрабатывает металлы различной толщины, а зона проплавления при этом остается узкой.
Надо сказать, что мощность непрерывного лазерного излучения записана в ГОСТ, должна отвечать всем требованиям согласно этому документу.
Цена на импульсные установки достаточно высока.
Прочитайте так же: Технология и особенности сварки титана
Познакомьтесь с полной версией статьи здесь:
Источник статьи: https://rezhemmetall.ru/lazernaya-svarka-metallov-stali-alyuminiya-nerzhavejki-titana.html
Советую почитать:
Технология лазерной резки металла
Выбор лучшего сварочного аппарата инвертора
Сварочная проволока для полуавтомата
Понравилась статья? Спасибо, я старался! Ставьте лайк 👍! Ваши "пальцы вверх" - главная награда за выделенное время и усилия. Делитесь в соцсетях, сохраняйте на стены - ваша активность ОЧЕНЬ помогает продвигать этот блог! И, конечно, подписывайтесь на канал "РЕЖ МЕТАЛЛ"! Это ОЧЕНЬ мотивирует на написание новых статей!
Спасибо, что вы со мной, и до новых встреч!