Развитие лазерных технологий в Китае становится все более и более зрелым. С популяризацией станков для лазерной резки лазерные технологии все больше и больше используются в различных отраслях общества. Появление лазерных сварочных аппаратов дало нам более глубокое понимание лазерной сварки. знать. Сегодня мы изучим детали лазерной сварки .

Лазерная сварка — это процесс, в котором лазер используется в качестве источника тепла для нагрева материалов, плавления и соединения материалов. Поскольку монохроматичность и направленность лазера очень хорошие, его легко сфокусировать в очень тонкое пятно, а плотность энергии в пятне чрезвычайно высока. Поэтому основной особенностью лазерной сварки является отношение глубины к ширине шва (соотношение между глубиной проплавления и шириной шва. довольно большое. Лазерная сварка может производиться в атмосфере, иногда с использованием защитного газа в соответствии с требованиями процесса. Лазеры могут сваривать материалы с высокой температурой плавления, а иногда и разнородные материалы. С развитием промышленных лазеров, технологий управления и станков, машины для лазерной сварки развиваются в направлении малых размеров, компактности, высокой эффективности, долговечности и надежность, и оснащены компьютерами, вращающимися линзами, многоканальным разделением луча и оптоволоконной передачей и т. д. Для повышения гибкости и автоматизации работы. По сравнению с традиционными методами сварки, такими как дуговая сварка, при лазерной сварке возникают четыре уникальных эффекта.

1) Эффект очистки сварного шва

Когда лазерный луч воздействует на сварной шов, поскольку скорость поглощения лазера примесями, такими как оксиды, в материале намного выше, чем у металла, оксиды и другие примеси в сварном шве быстро нагреваются и испаряются. , что значительно снижает содержание примесей в сварном шве. В конце концов, лазерная сварка не только не загрязняет заготовку, но и может очищать материал.

2) Эффект легкого взрыва

Когда плотность мощности лазера высока, металл в сварном шве быстро испаряется под воздействием мощного лазерного луча. Расплавленный металл в расплавленной ванне под действием паров металла высокого давления производит взрывные брызги, а его мощные ударные волны распространяются вглубь каверны, образуя продолговатые глубокие отверстия. Во время непрерывного процесса лазерной сварки окружающий расплавленный металл непрерывно заполняет полость и, наконец, конденсируется в прочный сварной шов с глубоким проплавлением.

3) Эффект малого отверстия при сварке с глубоким проплавлением

При облучении лазерным лучом с плотностью мощности до 107 Вт/см2 скорость его энерговклада в сварной шов намного превышает скорость теплопроводности, конвекции и потерь на излучение, так что металл в лазерном луче область облучения быстро испаряется. Под действием пара высокого давления в расплавленной ванне образуются небольшие отверстия. Такая дыра подобна черной дыре в астрономии, которая может поглотить всю световую энергию. Лазерный луч проходит через отверстие прямо на дно отверстия, а глубина отверстия определяет глубину проплавления.

4) Эффект фокусировки боковой стенки отверстия в ванне расплава на лазер

В процессе формирования отверстий в расплавленной ванне под действием лазерного излучения, поскольку угол падения лазерного луча, падающего на боковую стенку отверстия, обычно относительно велик, падающий лазерный луч отражается от боковой стенки отверстия и проходит до дна отверстия, таким образом оказываясь в отверстии. Явление суперпозиции энергии луча, которое может эффективно увеличить интенсивность луча в отверстии, называется эффектом фокусировки боковой стенки отверстия. Причина, по которой лазер можно использовать для сварки, заключается в вышеуказанных эффектах.

Уникальный эффект лазерной сварки дает лазерной сварке следующие преимущества:

(1) Время лазерного облучения короткое, а процесс сварки чрезвычайно быстрый, что не только способствует повышению производительности, но и свариваемый материал не легко окисляется, а зона термического влияния мала, что подходит для сварки транзисторных компонентов с высокой термочувствительностью. При лазерной сварке нет сварочного шлака и нет необходимости удалять оксидную пленку с заготовки, и можно даже сваривать сквозь стекло, что особенно подходит для сварки в микропрецизионных инструментах.

(2) Лазер может не только сваривать одинаковые металлические материалы, но также может сваривать разнородные металлические материалы, даже металлические и неметаллические материалы. Например, для интегральной схемы, использующей в качестве подложки керамику, трудно использовать другие методы сварки из-за высокой температуры плавления керамики и не подходит применение давления, но удобнее использовать лазерную сварку. Конечно, лазерная сварка не может сваривать все разнородные материалы.