Лазерне зварювання є одним із перших застосувань у промисловій лазерній обробці матеріалів. У більшості ранніх застосувань зварні шви, створені лазером, мають більш високу якість, що покращує продуктивність. З розвитком типів лазерів лазерні джерела тепер мають більшу потужність, різні довжини хвилі та більш широкий діапазон імпульсних можливостей. Крім того, поширення променя, апаратне та програмне забезпечення для керування машиною, а також технологічні датчики сприяють кращому новому розвитку процесу лазерного зварювання.
Лазерне зварювання має унікальні переваги, включаючи низьку тепловіддачу, вузьку зону плавлення та зону термічного впливу, а також чудові механічні властивості матеріалів, які раніше були складними для використання, що виробляють велике тепловведення деталей. Ці властивості роблять зварний шов, утворений лазерним зварюванням, міцнішим і привабливішим на вигляд. Крім того, час схоплювання, необхідний для лазерного зварювання, набагато менше. У поєднанні з лазерним датчиком стеження може бути реалізована автоматизація, що знижує вартість продукту. Всі ці нові технології ще більше розширили область застосування лазерного зварювання. У багатьох галузях промисловості з успіхом застосовується волоконне лазерне зварювання з використанням різних металів, форм компонентів, розмірів і об’ємів.
Зростання використання літієвих батарей в електромобілях і багатьох електронних пристроях означає, що інженери використовують волоконне лазерне зварювання в дизайні виробів. Компоненти, що ведуть струм, створені мідними або алюмінієвими сплавами, з’єднуються з серією батарей в батареї за допомогою оптоволоконного лазерного зварювання. Лазерне зварювання алюмінієвого сплаву (зазвичай серії 3000) і чистої міді для утворення електричного контакту з позитивним і негативним електродами батареї. Усі матеріали та комбінації матеріалів, що використовуються в батареї, є кандидатами для нового процесу волоконного лазерного зварювання. З’єднання внахлест, стикове та углове зварювання здійснюють різні з’єднання всередині батареї. Лазерне зварювання матеріалу наконечника до негативного та позитивного полюсів утворить упакований електричний контакт. Останній етап складання та зварювання акумулятора, а саме герметизація алюмінієвого бака, створює бар’єр для внутрішнього електроліту. Оскільки від акумулятора очікується надійна робота протягом 10 років і більше, вибір лазерного зварювання завжди може мати високу якість. Використовуючи правильне обладнання та процес для лазерного зварювання з оптоволоконного волокна, лазерне зварювання може стабільно отримувати високоякісні зварні шви з алюмінієвого сплаву серії 3000.
2.Точність механічної обробки зварювання
Ущільнення, що використовуються на кораблях, хімічних нафтопереробних заводах та фармацевтичній промисловості, спочатку зварювали TIG. Оскільки вони використовуються у чутливих середовищах, ці компоненти точно обробляються та шліфуються матеріалами на основі нікелю з високотемпературною та хімічною корозійною стійкістю. Розмір пакету зазвичай невеликий, а кількість налаштувань велика. Зрозуміло, що в даний час збірка цих компонентів була покращена за допомогою оптоволоконного лазерного зварювання. Причини використання волоконного лазерного зварювання для заміни раннього процесу роботизованого дугового зварювання включають: якість лазерного зварювання є стабільною; Легко конвертувати з однієї конфігурації компонента в іншу, щоб скоротити час схоплювання та покращити вихід; Вартість зменшується за рахунок складання лазерного датчика стеження для автоматизації процесу лазерного зварювання.
Герметично закрита електроніка в медичних пристроях, таких як кардіостимулятори та інша електроніка, зробила волоконне лазерне зварювання кращим процесом для застосувань, які потребують найвищої надійності. Остання розробка процесу газонепроникного зварювання вирішила проблеми, пов’язані з лазерним зварюванням і кінцевою точкою зварювання, яка є ключовою позицією для повного газонепроникного зварювання. У попередній технології лазерного зварювання, коли лазерний промінь вимкнено, навіть коли потужність лазера зменшена, на кінцевій точці буде створюватися депресія. Розширений контроль лазерного променя усуває западини в тонких і глибоких зварних швах. Результатом є стабільна якість зварного шва, відсутність пористості в кінцевій точці, покращений зовнішній вигляд та більш надійне ущільнення.
Волоконне лазерне зварювання авіаційних сплавів на основі нікелю та титану вимагає контролю геометрії та мікроструктури зварного шва, включаючи мінімізацію пористості та контроль розміру зерна. У багатьох аерокосмічних застосуваннях втомність зварних швів є ключовим критерієм конструкції. Тому інженер-конструктор майже завжди вказує, що поверхня зварювання є опуклою або злегка опуклою для підвищення міцності зварювання. Для цього для автоматизованого процесу використовується розливна лінія діаметром 1,2 мм. Додавання присадочного дроту до стикового з’єднання призведе до рівномірного зварювання на верхньому та нижньому проходах. Забезпечуючи хорошу мікроструктуру зварного шва, вибір сплаву зварювального дроту також сприяє підвищенню механічних властивостей зварного шва.
5.Зварювання різнорідних металів
Можливість виготовлення виробів з використанням різних металів і сплавів значно покращує гнучкість проектування та виробництва. Оптимізація властивостей готових виробів, таких як корозійна, зносостійкість і термостійкість, при одночасному контролі витрат є поширеною мотивацією для зварювання різнорідних металів. Прикладом є з’єднання нержавіючої та оцинкованої сталі. Завдяки відмінній корозійній стійкості, нержавіюча сталь 304 і оцинкована вуглецева сталь широко використовуються в різних сферах застосування, таких як кухонні прилади та авіаційні компоненти. Цей процес створює деякі особливі проблеми, особливо тому, що цинкове покриття спричинить серйозні проблеми з пористістю зварного шва. Під час зварювання енергія для розплавлення сталі та нержавіючої сталі випаровує цинк приблизно при 900 ℃, що набагато нижче, ніж температура плавлення нержавіючої сталі. Низька температура кипіння цинку призводить до утворення пари під час зварювання замкових отворів. Під час спроби виходу з розплавленого металу пари цинку можуть залишатися в затверділому зварному шві, що призводить до надмірної пористості зварного шва. У деяких випадках пари цинку виходять із затвердінням металу, що призведе до появи пір або шорсткості на поверхні зварювання. Оздоблення та механічне зварювання можна легко виконати за допомогою відповідного дизайну з’єднання та вибору параметрів лазерного процесу. На верхній і нижній поверхнях зварних швів з нержавіючої сталі 304 товщиною 0,6 мм і оцинкованої сталі товщиною 0,5 мм немає тріщин і пір.
