Jaké materiály lze svařovat laserovým svařovacím strojem?

Nejpokročilejší svařovací technologií na světě je dnes laserové svařování. Laserový svařovací stroj využívá vysokoenergetické laserové pulsy k místnímu ohřevu materiálu v malém rozsahu. Energie laserového záření difunduje do materiálu vedením tepla a materiál se roztaví a vytvoří specifickou roztavenou lázeň. Jedná se o nový typ metody svařování, především pro svařování tenkostěnných materiálů a přesných dílů. Může realizovat bodové svařování, přeplátované svařování, těsnící svařování atd., S vysokým poměrem stran, malou šířkou svaru, malou tepelně ovlivněnou zónou, vysokou rychlostí svařování, krásným vzhledem, bez potřeby ošetření po svařování nebo jednoduchého zpracování, malé ohnisko bod, vysoká přesnost polohování a snadná automatizace. Jaké materiály lze svařovat laserovým svařovacím strojem?

 

1. Uhlíková ocel

Laserový svařovací strojmá dobrý vliv na svařování uhlíkové oceli. Kvalita svařování závisí na obsahu nečistot. Chcete-li dosáhnout dobré kvality svařování, je nutné předehřátí, když obsah uhlíku překročí 0,25 %. Se zvyšujícím se obsahem uhlíku se zvyšuje citlivost svarových trhlin a vrubů. Jak oceli se středním a vysokým obsahem uhlíku, tak i běžné legované oceli lze dobře svařovat laserem, ale k odstranění pnutí a zabránění vzniku trhlin je zapotřebí předehřátí a úprava po svařování.

 

 

2. Legovaná ocel

Pro laserové svařování nízkolegované vysokopevnostní oceli, pokud jsou vhodně zvoleny svařovací parametry, lze získat spoj s mechanickými vlastnostmi ekvivalentními vlastnostem základního materiálu.

 

3. Nerezová ocel

Díky vysoké rychlosti svařování a malé tepelně ovlivněné zóně laserového svařovacího stroje je zmírněn jev přehřátí a velký koeficient lineární roztažnosti svařování nerezové oceli a svar nemá žádné vady, jako jsou póry a vměstky. Ve srovnání s uhlíkovou ocelí je u nerezové oceli snazší získat hlubokotavitelné úzké svary díky své nízké tepelné vodivosti, vysoké míře absorpce energie a vysoké účinnosti tavení. Svařováním tenkých plechů pomocí laserového svařovacího stroje s nízkým výkonem lze získat spoje s dobrou formací a hladké a krásné svary.

 

4. Měď a slitiny mědi

Při svařování mědi a slitin mědi je náchylné ke špatnému natavení a neúplné penetraci. Proto by měl být použit zdroj tepla s koncentrovanou energií a vysokým výkonem a měla by být přijata opatření pro předehřívání; když je obrobek tenký nebo je strukturální tuhost malá a neexistují žádná opatření k zabránění deformaci, je snadné vytvořit velkou deformaci po svařování, a když je svařovaný spoj vystaven velkým omezením tuhosti, snadno se vytváří svařovací napětí; tepelné trhliny se také snadno vytvářejí při svařování mědi a slitin mědi; póry jsou běžné vady při svařování mědi a slitin mědi.

 

5. Hliník a slitiny hliníku

Hliník a slitiny hliníku jsou vysoce reflexní materiály. Při svařování hliníku a jeho slitin se s rostoucí teplotou prudce zvyšuje rozpustnost vodíku v hliníku. Rozpuštěný vodík se stává zdrojem vad ve svaru. Ve svaru bude více pórů a při hlubokém tavném svařování mohou být u kořene dutiny a svar je špatně tvarovaný.

 

Charakteristiky kovových materiálů určují proces svařování. Následuje analýza opatření pro svařování kovů laserem:

 

1. Rychlost ochlazování kovových materiálů je vysoká, což je dáno obsahem uhlíku v kovu a má dopad na křehkost, mikrotrhliny a únavovou pevnost kovových materiálů.

 

2. Během procesu svařování se těkavé legující prvky v kovové slitině vypařují z roztavené lázně, což způsobí póry a může také způsobit podříznutí.

 

3. Při svařování materiálů z uhlíkové oceli by měl být obsah uhlíku v materiálu menší než 2 %. Je-li obsah uhlíku vyšší než 3 %, zvýší se obtížnost laserového svařování, zvýší se také tendence ke vzniku studených trhlin a materiál bude mít tendenci ke křehkému lomu při únavě a podmínkách spodního zrna. Zohlednění určité míry smrštění ve svaru při navrhování spoje vede ke snížení zbytkového napětí a sklonu k praskání svaru a tepelně ovlivněné oblasti.

 

4. Když laserový svařovací stroj svařuje kovy s obsahem uhlíku vyšším než 3 % a kovy s obsahem uhlíku nižším než 3 %, lze k omezení přeměny martenzitu, eliminaci napětí a snížení trhlin použít předpjatý svar. což může snížit jak rychlost kalení, tak sklon k tvorbě trhlin.

 

5. Bez ohledu na to, zda se jedná o pulzní laserové svařování nebo kontinuální laserové svařování, obecný pulzní laserový svařovací stroj může snížit přívod tepla, tepelné trhliny a deformaci obrobku.