Aplikácia technológie laserového zvárania pri zváraní rôznych kovov

Mnohé priemyselné odvetvia vyžadujú spájanie rôznych kovových materiálov zo štrukturálnych, aplikačných alebo ekonomických dôvodov. Kombinácia rôznych kovov môže lepšie využiť najlepšie vlastnosti každého kovu. Preto pred začatím akejkoľvek zváracej operácie musí zvárač určiť vlastnosti každého materiálu, vrátane bodu tavenia kovu, tepelnej rozťažnosti atď., a následne si na základe vlastností materiálu zvoliť postup zvárania, ktorý mu vyhovuje.

Nepodobné zváranie kovov sa vzťahuje na proces zvárania dvoch alebo viacerých rôznych materiálov (s rôznym chemickým zložením, metalografickými štruktúrami alebo vlastnosťami) za určitých podmienok procesu. Spomedzi zvárania rozdielnych kovov je najbežnejším zváraním rozdielnej ocele, po ktorom nasleduje zváranie rozdielnych neželezných kovov. Keď sa zvárajú rozdielne kovy, vytvorí sa prechodová vrstva s odlišnými vlastnosťami od základného kovu. Pretože rozdielne kovy majú značné rozdiely v elementárnych vlastnostiach, fyzikálnych vlastnostiach, chemických vlastnostiach atď., technológia zvárania odlišných materiálov je oveľa komplikovanejšia ako zváranie rovnakého materiálu.

Laserové zváracie stroje dokážu prekonať tieto prekážky a skutočne dosiahnuť dokonalé zváranie rôznych kovov.

1. Laserové zváranie medi a ocele

Zváranie medi a ocele je typické zváranie rôznych materiálov. Existujú veľké rozdiely v bodoch topenia, koeficientoch tepelnej vodivosti, koeficientoch lineárnej rozťažnosti a mechanických vlastnostiach medi a ocele, ktoré neprispievajú k priamemu zváraniu medi a ocele. Na základe výhod laserového zvárania, ako je vysoká hustota tepelnej energie, menej roztaveného kovu, úzka tepelne ovplyvnená zóna, vysoká kvalita spoja a vysoká efektivita výroby, sa laserové zváranie medi a ocele stalo súčasným vývojovým trendom. Vo väčšine priemyselných aplikácií je však miera absorpcie lasera medi relatívne nízka a meď je náchylná na defekty, ako je oxidácia, póry a praskliny počas procesu zvárania. Proces laserového zvárania medených a oceľových odlišných kovov založený na multimódových laseroch si vyžaduje ďalší vývoj.

2. Laserové zváranie hliníka a ocele

Teploty topenia hliníka a ocele sú veľmi odlišné a je ľahké vytvárať kovové zlúčeniny z rôznych materiálov. Okrem toho zliatiny hliníka a ocele majú vlastnosti vysokej odrazivosti a vysokej tepelnej vodivosti, takže pri zváraní je ťažké vytvárať kľúčové dierky a pri zváraní je potrebná vysoká hustota energie. Experimenty zistili, že riadením laserovej energie a času pôsobenia materiálu možno zmenšiť hrúbku reakčnej vrstvy rozhrania a účinne kontrolovať tvorbu medzifázy.

3. Laserové zváranie horčíkového hliníka a horčíkových hliníkových zliatin

Hliník a jeho zliatiny majú výhody dobrej odolnosti proti korózii, vysokej špecifickej pevnosti a dobrej elektrickej a tepelnej vodivosti. Horčík je neželezný kov, ktorý je ľahší ako hliník, má vyššiu špecifickú pevnosť a špecifickú tuhosť a má dobrú odolnosť proti nárazu. Hlavným problémom zvárania horčíka a hliníka je to, že samotný základný kov sa ľahko oxiduje, má veľkú tepelnú vodivosť a ľahko vytvára chyby zvárania, ako sú praskliny a póry. Ľahko produkuje aj intermetalické zlúčeniny, ktoré výrazne znižujú mechanické vlastnosti spájkovaných spojov.

Vyššie uvedené je zváracia aplikácia laserového zváracieho stroja v rôznych kovových materiáloch. Laserové zváranie rôznych kovových materiálov sa rozšírilo z rozdielnej ocele na neželezné kovy a ich zliatiny, najmä zliatiny horčíka a hliníka a zliatiny titánu a hliníka. Laserové zváranie dosiahlo pokrok a získali sa zvarové spoje s určitou hĺbkou prieniku a pevnosťou.