Технология лазерной сварки металлов

Отрасль металлургии постоянно развивается, не так давно для обработки деталей стала использоваться технология лазерной сварки металлов.

Лазерная сварка является инновационным методом обработки металлов. Суть этого метода в том, что в качестве энергетического источника используется луч лазера. Такая технология имеет очень широкую сферу применения, так как обладает множеством преимуществ. Она может быть использована при работе с одинаковыми и разными металлами, активно применяется в электронной технике и радиоэлектронике.


Суть технологического процесса, его преимущества и недостатки

Принцип действия лазерной сварки сводится к тому, что лазерное излучение направляют в фокус, где из него создается пучок, который и попадает на свариваемые детали. Пучок попадает внутрь металла, поглощается им, нагревает металл, вследствие чего происходит плавка и возникает сварочный шов.

Удобство метода состоит в том, что такую сварку производят путем частичного или полного проплавления, в любом положении, под любым углом. Процесс лазерной сварки может производиться периодами или же быть непрерывным. Он подойдет как для работы с тонкими листами металла, так и для крупногабаритных деталей. При работе с изделиями малой толщины процесс сварки осуществляется с расфокусировкой лазерного луча.

Современное оборудование, осуществляющее лазерную сварку металлов, способно делать этот процесс очень быстрым – сварка проводится со скоростью около 5 мм/с. Обязательным условием является использование присадки при сварке; в качестве присадки, как правило, используется проволока большого диаметра, специальный порошок или лента. Присадка необходима, так как она способна увеличивать сечение сварочного шва.

Лазерная сварка металла имеет множество преимуществ.

  1. Такая технология позволяет сваривать даже высокоточные конструкции. Так как при сварке можно дозировать энергию, метод позволяет обеспечить получение качественных соединений даже при работе с малыми деталями.

  2. При работе не понадобятся правки.

  3. Не нужна механическая доработка результата.

  4. Большая скорость процесса.

  5. Высокая производительность.

  6. При использовании мощного оборудования можно получить большую глубину шва при его малой ширине. То есть есть возможность уменьшить зону термического влияния, а также предотвратить деформации металлов.

  7. Технология довольно экономичная, так как она позволяет использовать оборудование на большом расстоянии от металла.

  8. Лазерный луч очень прост в управлении – для этого используют зеркала и оптику, что позволяет производить сварку в самых труднодоступных местах.

Тем не менее у данной технологии есть несколько недостатков:

  1. Стоимость оборудования для лазерной сварки очень велика.

  2. Низкий КПД лазерного оборудования.

Эти недостатки постепенно сводят к минимуму. Новинки и инновационные технологии в сфере металлургии, а также лазерного оборудования для сварки и резки металлов будут представлены на ежегодной международной выставке, посвященной металлургии. На экспозициях можно будет ознакомиться с разработками многих стран, а также узнать о новом, экономичном оборудовании. Выставка пройдет в мае следующего года в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.


Оборудование для лазерной сварки

В комплекте оборудования для лазерной сварки обязательно есть сам лазер, система фокусировки, газовая защита и системы перемещения луча.

В настоящее время используются два вида лазеров – газовые и твердотельные. Газовые лазеры являются более мощными, в качестве активного тела в них используется смесь разных газов. Максимальная мощность таких установок достигает 20 кВт, что делает возможным работу с металлами толщиной до 20 мм и обеспечивает довольно высокую скорость сварки – до 60 м/ч. Самыми мощными являются газодинамические лазеры.

В твердотельных лазерных установках в качестве активного тела используется рубин или стекло с присадкой ионов. Твердотельные установки имеют малую мощность, в связи с этим с их помощью обрабатываются только самые мелкие детали. Мощность таких лазеров – 1-6 кВт.


Читайте другие наши статьи:

Технология механической обработки металлов
Технология обработки металла ортофосфорной кислотой
Технология ультразвуковой обработки металлов