Какие материалы можно сваривать лазерной сваркой?

Лазерная сварка — это процесс, используемый для соединения металлов или термопластов с использованием лазерного луча для образования сварного шва. Благодаря концентрированному источнику тепла, лазерная сварка тонких материалов может выполняться с высокой скоростью, измеряемой метрами в минуту, а в более толстых материалах могут производиться узкие и глубокие сварные швы между деталями с прямоугольными кромками. Лазерный сварочный аппарат - это машина для лазерной обработки материалов.

Волоконный лазерный сварочный аппарат

Волоконный лазерный сварочный аппарат идеально подходит для обработки металлических деталей. Кроме того, он предлагает высокую надежность и эффективность. По оценкам, точность лазерного сварочного аппарата с использованием волоконного лазера близка к 25%.

Лазерные сварочные аппараты CO2

Лазерные сварочные CO2 аппараты могут обеспечить отличный непрерывный сварочный луч, который создает эффективные и прочные сварные швы. Он может легко проникать в металлы и неметаллические тела.

Nd: YAG-лазерные сварочные аппараты

Лазеры Nd: YAG менее энергоэффективны по сравнению с оптоволоконными сварочными аппаратами. Тем не менее, есть определенные системы, такие как улучшенное управление лазером, которых вы не можете достичь с другими типами лазерных источников.

Штампованная сталь

Лазерная сварочная машина может быть использована для сварки штамповой стали S136, SKD-11, NAK80, 8407, 718, 738, H13, P20, W302, 2344 и других моделей, эффект от сварки хороший.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь хорошо сваривается лазерным сварочным аппаратом, а качество сварки зависит от содержания примесей.

Если содержание углерода превышает 0,25%, для получения хорошего качества сварки требуется предварительный подогрев.

При сварке сталей с разным содержанием углерода лазерный луч может быть слегка смещен в сторону низкоуглеродистых материалов для обеспечения качества сварного шва.

Поскольку скорость нагрева и скорость охлаждения при лазерной сварке очень быстрая, при сварке углеродистой стали с высоким содержанием углерода также увеличивается чувствительность к сварочным трещинам.

Стали со средним и высоким содержанием углерода и обычные легированные стали могут быть хорошо сварены лазером, но для устранения напряжения и предотвращения трещин требуется предварительный подогрев и послесварочная обработка.

Нержавеющая сталь

В целом, лазерной сваркой нержавеющей стали легче получить высококачественные соединения, чем при обычным методом.

Это происходит благодаря высокой скорости сварки и малой зоне термического влияния лазерной сварки, уменьшается перегрев и негативное влияние большого коэффициента линейного расширения, а сварной шов не имеет таких дефектов, как поры и включения.

По сравнению с углеродистой сталью, нержавеющую сталь легче сварить узким сварным швом с глубоким проплавлением из-за ее низкой теплопроводности, высокого поглощения энергии и эффективности плавления.

Соединения с хорошим внешним видом, гладким и красивым швом можно получить при сварке тонких листов маломощным лазером.

Медь и медные сплавы

При сварке меди и медных сплавов часто возникает проблема неполного проплавления и неполного провара, поэтому следует использовать концентрированный и мощный источник тепла и принимать меры по предварительному подогреву;

Если у заготовки тонкая толщина или жесткость конструкции мала и нет мер по предотвращению деформации, то после сварки могут возникнуть большая деформация, а если сварное соединение подвергается большим жестким ограничениям, то легко возникает сварочное напряжение;

При сварке меди и медных сплавов также легко возникают термические трещины; Пористость является распространенным дефектом при сварке меди и медных сплавов.

Пластик

Технология лазерной сварки может использоваться практически для всех термопластов и термопластичных эластомеров. К распространенным материалам для сварки относятся PP, PS, PC, ABS, полиамид, PMMA, полиоксиметилен, PET и PBT.

Другие инженерные пластмассы, такие как полифениленсульфид PPS и жидкокристаллические полимеры, не могут быть напрямую сварены с лазерного оборудования из-за свойств.

Как правило, в нижний материал добавляют технический углерод, чтобы материал мог поглощать достаточно энергии для удовлетворения требований лазерной сварки.

Лазерная сварка алюминиевых сплавов

Основной трудностью при лазерной сварке алюминия и алюминиевых сплавов является их высокая отражательная способность.

Алюминий является хорошим проводником тепла и электричества. Высокая плотность свободных электронов делает его хорошим отражателем света.

Отражательная способность исходной поверхности превышает 90%, то есть сварка с глубоким проплавлением должна начинаться с менее чем 10% входной энергии, что требует высокой входной мощности для обеспечения необходимой плотности в начале сварки, при этом образуются небольшие отверстия.

Лазерная сварка магниевых сплавов

Плотность магниевых сплавов на 36% ниже, чем у сплавов алюминия, который привлек большое внимание как материал с высокой удельной прочностью.

Были проведены испытания импульсного YAG-лазера и непрерывной С02-лазерной сварки. Для сплава AZ31B-H244 (3,27% Al, 0,79% Zn) с толщиной листа 1,8 мм, наилучшими условиями сварки с меньшим количеством дефектов были средняя мощность 0,8 кВт, 5 мс, 120 Гц, 300 мм/с и размер фокуса 0,42 мм.

Сварной шов с хорошим проплавлением был получен при непрерывной сварке С02-лазером.

Низколегированная высокопрочная сталь

При лазерной сварке низколегированной высокопрочной стали, если выбранные параметры сварки соответствуют требованиям, можно получить соединение с механическими свойствами, эквивалентными основному металлу.

Сталь HY-130 является типичной низколегированной высокопрочной сталью. После закалки и отпуска она обладает высокой прочностью и высокой трещиностойкостью.

При традиционном методе сварки сварной шов и структура ЗТВ представляют собой комбинацию крупного зерна, мелкого зерна и оригинальной структуры.

Вязкость и трещиностойкость у сварного шва намного хуже, чем у основного металла, а сварной шов и структура металла ЗТВ особенно чувствительны к холодным трещинам в сваренном состоянии.

Лазерной сваркой можно сваривать большое количество материалов, а также можно сваривать различные разнородные металлы, такие как медь и никель, никель и титан, медь и титан, титан и молибден, медь и латунь, медь и низкоуглеродистая сталь при определенных условиях.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Преимущества лазерной сварки»‎ и «‎Инструкция по ручной лазерной сварке [часть 1]»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!