Uporaba tehnologije laserskega varjenja pri varjenju raznovrstnih kovin

Mnoge industrije zahtevajo spajanje različnih kovinskih materialov zaradi strukturnih, aplikacijskih ali ekonomskih razlogov. Kombinacija različnih kovin lahko bolje izkoristi najboljše lastnosti vsake kovine. Zato mora varilec pred začetkom kakršnegakoli varjenja določiti lastnosti vsakega materiala, vključno s tališčem kovine, toplotnim raztezkom itd., nato pa na podlagi lastnosti materiala izbrati varilni postopek, ki mu ustreza.

Varjenje različnih kovin se nanaša na postopek varjenja dveh ali več različnih materialov (z različnimi kemičnimi sestavami, metalografskimi strukturami ali lastnostmi) pod določenimi procesnimi pogoji. Med varjenjem raznovrstnih kovin je najpogostejše varjenje raznovrstnih jekel, sledi mu varjenje raznovrstnih barvnih kovin. Pri varjenju različnih kovin se ustvari prehodna plast z drugačnimi lastnostmi od osnovne kovine. Ker imajo različne kovine pomembne razlike v elementarnih lastnostih, fizikalnih lastnostih, kemijskih lastnostih itd., Je tehnologija varjenja različnih materialov veliko bolj zapletena kot varjenje istega materiala.

Laserski varilni stroji lahko premagajo te ovire in resnično dosežejo popolno varjenje različnih kovin.

1. Lasersko varjenje bakra in jekla

Varjenje bakra in jekla je tipično varjenje različnih materialov. Obstajajo velike razlike v tališčih, koeficientih toplotne prevodnosti, koeficientih linearne razteznosti in mehanskih lastnostih bakra in jekla, ki niso ugodne za neposredno varjenje bakra in jekla. Na podlagi prednosti laserskega varjenja, kot so visoka gostota toplotne energije, manj staljene kovine, ozko območje toplotnega vpliva, visoka kakovost spoja in visoka proizvodna učinkovitost, je lasersko varjenje bakra in jekla postalo trenutni razvojni trend. Vendar pa je v večini industrijskih aplikacij stopnja laserske absorpcije bakra relativno nizka in baker je nagnjen k napakam, kot so oksidacija, pore in razpoke med postopkom varjenja. Postopek laserskega varjenja bakra in jekla različnih kovin, ki temelji na večmodnih laserjih, potrebuje nadaljnji razvoj.

2. Lasersko varjenje aluminija in jekla

Tališča aluminija in jekla so zelo različna in zlahka je tvoriti kovinske spojine iz različnih materialov. Poleg tega imajo aluminijeve in jeklene zlitine značilnosti visoke odbojnosti in visoke toplotne prevodnosti, zato je med varjenjem težko oblikovati ključavnice, med varjenjem pa je potrebna visoka energijska gostota. Poskusi so ugotovili, da je mogoče z nadzorovanjem laserske energije in časa delovanja materiala zmanjšati debelino vmesne reakcijske plasti in učinkovito nadzorovati tvorbo vmesne faze.

3. Lasersko varjenje magnezijevega aluminija in magnezijevih aluminijevih zlitin

Prednosti aluminija in njegovih zlitin so dobra odpornost proti koroziji, visoka specifična trdnost ter dobra električna in toplotna prevodnost. Magnezij je neželezna kovina, ki je lažja od aluminija, ima večjo specifično trdnost in specifično togost ter ima dobro odpornost na udarce. Glavna težava pri varjenju magnezija in aluminija je, da se osnovna kovina zlahka oksidira, ima visoko toplotno prevodnost in zlahka povzroči napake pri varjenju, kot so razpoke in pore. Prav tako zlahka proizvaja intermetalne spojine, kar bistveno zmanjša mehanske lastnosti spajkalnih spojev.

Zgoraj je varilna uporaba laserskega varilnega stroja v različnih kovinskih materialih. Lasersko varjenje različnih kovinskih materialov se je razširilo iz različnih jekel na neželezne kovine in njihove zlitine, zlasti zlitine magnezija in aluminija ter zlitine titana in aluminija. Lasersko varjenje je napredovalo in dobili smo zvarne spoje z določeno globino preboja in trdnostjo.