Технологія лазерного зварювання найважливіші моменти

На сьогоднішній день існує ретельно опрацьована технологія лазерного зварювання.

Проте, широкого застосування вона поки що не набула, що пояснюється міркуваннями виключно економічного характеру.

Процес з'єднання металу лазером

Вартість зварювальних робіт у такому випадку досить висока, а тому потрібне проведення детального аналізу щодо використання саме лазерного зварювання.

У яких випадках застосовується лазерний різновид зварювання?

По-перше, при необхідності отримання в результаті зварювальних робіт таких конструкцій, розміри та форма яких повинні зберігатися практично незмінними.
По-друге, якщо потрібно значно збільшити продуктивність. Лазерне зварювання може здійснюватися на високих швидкостях – 100-200 м/год, що значно перевищує швидкість традиційних видів зварювання.
По-третє, лазерне зварювання незамінне тоді, коли виготовляється конструкція з важкодоступними швами.

Технологія лазерного зварювання залежить від того, конструкція з якого саме металу підлягає з'єднанню.

Зварювання сталей

Лазерне зварювання сталевих деталей вимагає, перш за все, очищення робочої поверхні. Видалити слід іржу, окалини, інші забруднення та вологу. В іншому випадку ці елементи спровокують виникнення оксидних включень та пористості. В окремих випадках можливе утворення холодних тріщин у самому шві, а також у зоні термічного впливу внаслідок насичення воднем.

Зачищення сталевих поверхонь здійснюють за допомогою щіток з нержавіючої сталі. Важливо очищати не тільки безпосередню ділянку, де здійснюватиметься зварювання, а й прилеглі до нього звсіх сторін області розміром 10-15 мм. Необхідно забезпечити знежирення місця з'єднання.

Наступний важливий момент – не рекомендуються при збиранні під зварювання прихватки. За потреби вони (прихватки) виконуються лазерним променем.

Якщо говорити про з'єднання, то лазерна обробка зазвичай передбачає стикове з'єднання. Що стосується замкових і нахлесткових з'єднань, то вдаватися до їх використання не рекомендується через те, що стали високочутливі до концентраторів напруг.

Алюмінієві та магнієві сплави

Лазерне зварювання металів та сплавів таких, як алюміній та магній, передбачає облік важливих нюансів. Сполучені вони зі специфікою самих металів, що виявляється при взаємодії з газами довкілля. Певну роль грає випаровування легуючих елементів, виникнення поверхні панни оксидної плівки.

Лазерний промінь, будучи концентрованим джерелом енергії, добре справляється з описаними труднощами, отже, лазерне устаткування є чудовим варіантом.

Алюмінієві та магнієві поверхні при зварюванні лазером підлягають ретельній підготовці, що включає в себе механічне відпрацювання, обов'язкове травлення з освітленням згодом, промивання гарячою водою та зачищення за допомогою шабера безпосередньо перед з'єднанням.

Лазерне зварювання у цьому випадку виробляється серед захисних газів. Загальна рекомендація – це застосування гелію для захисту зварювальної ванни (її верхньої частини). Для кореневої частини шва допускається використання аргону.

Деталі з'єднані лазером

Лазерна обробка алюмінієвих сплавів передбачає облік ще однієї специфічної особливості: метал розплавляється виключно за певних показників рівня тагустини потужності.

Щодо технології з'єднання магнієвих сплавів, то тут лазерна обробка гарантує можливість проведення зварювальних робіт без підкладок.

З'єднуємо титан

Зварювання титанових сплавів характеризується рядом таких труднощів:

Високий рівень хімічної активності металу, що проявляється за підвищених температур (особливо при знаходженні в розплавленому стані);
Схильність до зростання зерна, що відзначається за високих температур (від 330 градусів);
Схильність до виникнення холодних тріщин, що проявляється при високому рівні вмісту у самому шві газових домішок, особливо водню.

Як і у випадку зі з'єднанням алюмінієвих та магнієвих конструкцій, усі перелічені складності без проблем долає відповідне обладнання, яким здійснюється лазерна обробка. Важливо лише якісно підготувати поверхню до роботи: обробити механічно (або скористатися піскоструминною та дробоструминною обробкою), забезпечити хімічне травлення, подальше освітлення та промивання.

Захист поверхні шва забезпечується гелієм. Також може використовуватися аргон (з метою захисту поверхні, що остигає).

додаткові відомості

При здійсненні лазерних робіт використовується обладнання двох різновидів: твердотільне та газове. Перший вид застосовується для з'єднання дрібних деталей, для другого характерна велика потужність. Конкретне обладнання підбирається з урахуванням специфіки майбутніх зварювальних робіт.

Важливою складовою є забезпечення безпечних умов. Це передбачає встановлення захисних кожухів, наявність схеми лазернонебезпечної зони. Регулярно слід перевіряти обладнання.

Ретельне дотримання технології дозволяєдосягти високих з погляду якості результатів. Тому лазерне зварювання є ефективним способом здійснення зварювальних робіт.