Лазерная сварка против плазменно-дуговой сварки

Лазерная сварка

Лазерная сварка - это эффективный и точный метод сварки, в котором в качестве источника тепла используется лазерный луч с высокой плотностью энергии. Сварка лазерным лучом может быть достигнута с помощью непрерывных или импульсных лазерных лучей. Принцип лазерной сварки можно разделить на теплопроводную сварку и лазерную глубокую сварку. Плотность мощности менее 104 ~ 105 Вт / см2 - это теплопроводная сварка. В это время глубина проплавления мала, а скорость сварки низкая; когда удельная мощность превышает 105 ~ 107 Вт / см2, поверхность металла утопается в «дырки» под действием тепла, образуя сварку с глубоким проплавлением. Особенности высокой скорости сварки и большого формата изображения.

При лазерной сварке обычно используются непрерывные лазерные лучи для завершения соединения материалов. Металлургический физический процесс очень похож на электронно-лучевую сварку, то есть механизм преобразования энергии дополняется структурой «замочная скважина». Под воздействием лазерного излучения с достаточно высокой плотностью мощности материал испаряется и образует небольшие дырки. Это маленькое отверстие, заполненное паром, похоже на черное тело, поглощающее почти всю энергию падающего луча. Равновесная температура в полости около 2500 ° C. Тепло передается от внешней стенки высокотемпературной полости, расплавляя металл, окружающий полость. Маленькие отверстия заполнены высокотемпературным паром, образующимся в результате непрерывного испарения материала стены под лучом света. Четыре стенки маленьких отверстий окружают расплавленный металл, а жидкий металл окружает твердый материал. (В большинстве обычных сварочных процессов и сварки лазерной проводимостью энергия сначала (оседает на поверхности детали, затем переносится внутрь посредством переноса). Поток жидкости за стенкой отверстия и поверхностное натяжение слоя стенки согласованы. с давлением пара, непрерывно создаваемым в полости отверстия, и поддерживать динамический баланс. Луч света непрерывно входит в маленькое отверстие, а материал за пределами маленького отверстия непрерывно течет. По мере движения светового луча маленькое отверстие всегда находится в стабильном состоянии. То есть небольшое отверстие и расплавленный металл, окружающий стенку отверстия, движутся вперед с поступательной скоростью ведущего луча. Расплавленный металл заполняет зазор, оставленный небольшим отверстием, а затем конденсируется, и сварной шов Все вышеперечисленные процессы происходят настолько быстро, что скорость сварки легко может достигать нескольких метров в минуту.

Возможности

1. Лазерная сварка - это сварка плавлением, при которой в качестве источника энергии используется лазерный луч, воздействующий на сварное соединение.

2. Лазерный луч может направляться плоским оптическим элементом (например, зеркалом), а затем луч проецируется на сварной шов с помощью отражающего фокусирующего элемента или линзы.

3. Лазерная сварка - это бесконтактная сварка. Во время работы давление не требуется, но необходим инертный газ для предотвращения окисления ванны расплава. Иногда используется присадочный металл.

4. Лазерно-лучевая сварка может быть объединена со сваркой MIG для формирования композитной лазерной MIG-сварки для достижения сварки с большим проплавлением, при этом подвод тепла значительно снижается по сравнению со сваркой MIG.

Приложения

Технология лазерных сварочных аппаратов широко используется в высокоточных производственных областях, таких как автомобили, корабли, самолеты и высокоскоростные рельсы. Он привел к значительному улучшению качества жизни людей, а также привел промышленность бытовой техники в эру точного машиностроения.

Плазменно-дуговая сварка

Плазменная дуговая сварка - это метод сварки плавлением, в котором в качестве источника тепла для сварки используется пучок плазменной дуги с высокой плотностью энергии. Во время сварки ионный газ (образующий ионную дугу) и защитный газ (для защиты ванны расплава и сварочного шва от вредного воздействия воздуха) представляют собой чистый аргон. Электроды, используемые при плазменной сварке, обычно представляют собой вольфрамовые электроды, и иногда их необходимо заполнить металлом (сварочная проволока). Как правило, используется метод положительного подключения постоянного тока (вольфрамовый стержень соединяется с отрицательным электродом). Таким образом, плазменная дуговая сварка - это, по сути, сварка в среде защитного газа вольфрама с эффектом сжатия.

Плазменная дуговая сварка характеризуется концентрацией энергии, высокой производительностью, высокой скоростью сварки, небольшой деформацией напряжения, стабильной электрической изоляцией и подходит для сварки тонких пластин и коробчатых материалов. Она особенно подходит для различных тугоплавких, легко окисляемых и термочувствительных металлов. материалы (например, вольфрам, молибден, медь, никель, титан и т. д.).

Газ диссоциирует за счет нагрева дуги и сжимается при прохождении через сопло с водяным охлаждением на высокой скорости, увеличивая плотность энергии и степень диссоциации, образуя плазменную дугу. Ее стабильность, теплотворная способность и температура выше, чем у обычной дуги, поэтому она имеет большее проплавление и скорость сварки. В газе, образующем плазменную дугу, и защитный газ вокруг нее обычно используют чистый аргон. В зависимости от свойств материала различных деталей, существуют также такие, в которых используется гелий, азот, аргон или их смесь.

Возможности

1. Микролучевая плазменная дуговая сварка позволяет сваривать фольгу и тонкие пластины.

2. Благодаря эффекту небольшого отверстия он может лучше выполнять одностороннюю сварку и двустороннюю свободную формовку.

3. Плазменная дуга имеет высокую плотность энергии, высокую температуру столба дуги и высокую проникающую способность. Он может производить сталь толщиной 10-12 мм без сварки под углом. Его можно сваривать с помощью двухсторонней формовки за один раз. Скорость сварки высокая, производительность высокая, а деформация напряжения мала.

4. Оборудование относительно сложное, расход газа большой, группа предъявляет строгие требования к зазору и чистоте заготовки, подходит только для сварки в помещении.

Приложения

Плазменная сварка широко используется в промышленном производстве, особенно при сварке меди и медных сплавов, титана и титановых сплавов, легированной стали, нержавеющей стали, молибдена и других металлов, используемых в аэрокосмической и других военных и передовых промышленных технологиях, таких как титан. легкосплавный корпус ракеты, некоторые тонкостенные контейнеры на самолетах и ​​т. д.