Уреди за лазерно заваряване на метали, GOST, технология

Предишна
заваряване

Лазерното заваряване на метали е работен процес, при който металът се нагрява и разтопява благодарение на насочен лъч.

Характерна особеност на такова заваряване е, че шевът е малък по ширина, но дълбок.

Защо това се случва? Тъй като металната повърхност е под въздействието на висока температура, която е ограничена по площ.

В допълнение към тънките шевове, лазерното заваряване се характеризира и с мощно излъчване и скорост на обработка.

Съдържание:

  • Характеристики и приложения
  • Видове устройства
  • Импулсни и непрекъснати лазери
  • Характеристики на заваряване на различни метали
  • Ръчно заваряване

Характеристики и приложения

Разделянето на технически, технологични и физически характеристики на заваряването на метали е предписано в GOST 19521-74.

От своя страна физическите характеристики са разделени на класове:

  • Термичен клас — включва процес на заваряване на метали с помощта на топлинна енергия и топене;
  • Термомеханичен - процесът се извършва под налягане и с използване на топлинна енергия;
  • Механичен – използва се механична енергия и налягане.

    • Лазерното заваряване също има свой собствен GOST, принадлежи към първия клас.

    Характеристиките му до голяма степен зависят от характеристиките на лазерния лъч, като насоченост, монохроматичност и кохерентност.

    Благодарение на това лъчът може да се концентрира до точка и да обработва малки повърхности. Лазерът се управлява с помощта на оптични системи.

    Лазерното заваряване има някои прилики със заваряването с електронен лъч, пред които има определени предимства, например не се създава вакуумна среда за по-ефективна работа, а цената на заваряването на метал работи сс помощта на лазер се сравнява с класическите методи.

    Този метод на заваряване на метал е намерил своето приложение в производството на автомобили, тъй като лазерното заваряване позволява спестяване на материали, а също така осигурява херметичността на алуминиевата каросерия на автомобила.

    Лазерното заваряване на тръби също е широко разпространено, поради своята точност и осигуряване на плътност на тръбите.

    Заваряването на тръби е удобно с това, че инсталацията за лазерно заваряване може да бъде разположена далеч от точката на директно свързване.

    Най-често лазерът се използва за заваряване на проблемни метали: неръждаема стомана и алуминий.

    Тъй като при заваряване на неръждаеми материали и алуминий се получава бързото им окисление, което допълнително води до образуване на нискокачествени шевове.

    Лазерните лъчи не допускат такива дефекти, тъй като се различават по скоростта на обработка на повърхността.

    Лазерното заваряване се разделя на точково и шевно заваряване.

    Точковото заваряване позволява обработка дори на много малки части (по-малко от 100 микрона), отговаря на изискванията на GOST 28915-91. Точковото заваряване се използва при създаването на електронно оборудване.

    Видео:

    Тънките материали също се подлагат на този метод на заваряване, но е необходимо да се зададат определени параметри, така че топенето на неръждаемите стомани да не е дълбоко.

    Точковото заваряване се извършва много бързо.

    Шевът е класически метод за заваряване на неръждаеми материали и тръби.

    Както вече беше споменато по-горе, шевът с лазерна обработка е много чист и малък. Дефектността на шева се проверява съгласно GOST R ISO 5817-2009.

    Оборудването, използвано за заваряване на тръби, неръждаема стомана и други материали, има свои разновидности и основни разлики.

    Вижте заваряване на индустриални тръби. Навидео.

    Видове устройства

    За извършване на работата е необходимо устройство за лазерно заваряване, което трябва да отговаря на изискванията на GOST.

    От своя страна той е разделен на два вида: твърди и газообразни:

    • Устройството за твърдотелно лазерно заваряване се различава от газовия лазер по дължината на излъчваните вълни, те са по-къси и мощността е по-слаба. Най-често се среща импулсен режим на работа на устройството, но понякога е импулсен и непрекъснат. Работата протича по следната схема: лазерното лъчение възниква от стъклена пръчка (твърдотелен активен елемент). Това включва рубин, алуминиев итриев гранат и неодим. Пръчката се намира в специална камера, която се осветява от помпаща лампа. Тази лампа произвежда светкавици. Такова оборудване се използва за обработка на тънки електронни устройства, точково заваряване на фолийни материали, например кинескопни катоди, които се използват в производството на телевизори;
    • Газовият уред може да работи в непрекъснат или импулсен режим. Това е по-мощно оборудване с източници на ток с високо напрежение. Устройството с напречен тип изпомпване на газ е компактно, като същевременно ви позволява да заварявате метали, чиято дебелина не надвишава 20 mm. Оборудването от по-мощен тип е газодинамично, където горещите газове действат като активна среда.

    Цената на такива устройства варира значително, зависи от производителя, от конкретния тип оборудване, неговия размер и т.н., но в същото време остава много висока.

    Импулсни и непрекъснати лазери

    Импулсното лазерно заваряване отговаря на изискванията на GOST 28915-91, използва се по-често от непрекъснатото заваряване, тъй като дава най-добър ефект при точков удар.

    Технологията се състои в натрупване на голямо количество енергия и нейното въздействие върхуобект за кратък период от време.

    Този метод на заваряване се използва широко при взаимодействие с метали, които лесно се деформират, например при използване на неръждаеми материали.

    Видео:

    В същото време лазерът действа по такъв начин, че материалът се разтопява само на повърхността, с изключение на проходните отвори.

    Непрекъснатото лазерно заваряване ви позволява да направите непрекъснат шев, който може да варира в дълбочина.

    Тази технология включва образуването на парогазов канал, който обработва метали с различна дебелина, докато зоната на топене остава тясна.

    Трябва да се каже, че мощността на непрекъснатото лазерно лъчение, записана в GOST, трябва да отговаря на всички изисквания съгласно този документ.

    Характеристики на заваряване на различни метали

    Заваряването на стомани, алуминий, титан има свои собствени характеристики, нека го разгледаме по-подробно.

    Заваряването на стомани изисква задължително почистване на повърхността от корозия, котлен камък, влага и други неща.

    Това е необходимо, за да не се появят порьозност и оксидни съединения по време на работа.

    Понякога поради непочистена повърхност могат да се появят студени пукнатини в самия шев, това образуване не е допустимо при заваряване на стоманени тръби.

    Видео:

    Почистването на повърхността се извършва с помощта на неръждаеми четки не само на мястото, където ще бъде разположен шевът, но и на съседната площ (10-15 см). Мястото на заваряване на стомана трябва да бъде обезмаслено.

    Челно заваряване на неръждаеми стомани не се препоръчва поради чувствителността на материала към концентратори на напрежение, само челно.

    Лазерното заваряване на стоманени тръби не е лесна задача, така че не се препоръчва да го правите сами, по-добре е да го поверите на специалисти.

    Магнезиевите сплави и алуминият също имат свои собствени характеристики.

    Конвенционалното заваряване може да бъде придружено от изпаряване на легиращи елементи и окисляване на повърхността.

    Повърхността на материалите се обработва механично, ецва се и след това се изсветлява, измива се с гореща вода и се почиства със скрепер преди заваряване.

    Магнезиевите сплави се съединяват без използване на субстрати.

    Свързването на титан включва редица трудности:

    • при високи температури материалът се превръща в химически активно вещество;
    • когато температурата по време на обработката на титан започне да надвишава 330 градуса, тогава можете да видите растеж на зърното;
    • в самия шев могат да се появят студени пукнатини поради високото съдържание на водород.

    Всички горепосочени трудности могат да бъдат избегнати при използване на титаново лазерно заваряване.

    Преди работния процес е необходимо да се третира повърхността на титана: почистете го, можете да използвате пясъкоструене за това, химически оцветете, осигурете осветление и след това го измийте.

    За да създадете висококачествен шев на повърхността на титан, е необходимо да го обработите с хелий. GOST R ISO 5817-2009 се използва за заваряване на титан.

    Ръчно заваряване

    Днес можете да закупите машина за лазерно заваряване, върху която можете да работите у дома със собствените си ръце.

    Благодарение на него можете да ремонтирате бижута със собствените си ръце, да регулирате рамките на очилата, да обработвате медицинско оборудване, да правите повърхностно запечатване на материали със собствените си ръце, точковото залепване също има място.

    Направи си сам лазерното заваряване включва по-бързо свързване на материалите.

    Видео:

    В същото време е необходимо да се има предвид, че лазерът е в състояние да излъчва видими и невидими лъчи с висока мощност.

    Най-често това е невидим инфрачервен лъч, така че при работа снеобходимо е да се спазват техниките за безопасност с устройството.

    Оборудването за свързване на материали с лазер трябва да бъде оборудвано с предпазни капаци.

    Процесът на лазерно заваряване вижте на видео

    Следваща

    Прочетете също: