Tillämpning av lasersvetsteknik vid olik metallsvetsning

Många industrier kräver sammanfogning av olika metallmaterial av strukturella, tillämpnings- eller ekonomiska skäl. Att kombinera olika metaller kan bättre utnyttja de bästa egenskaperna hos varje metall. Därför, innan någon svetsoperation påbörjas, måste svetsaren bestämma egenskaperna för varje material, inklusive metallens smältpunkt, termisk expansion, etc., och sedan välja en svetsprocess som passar honom baserat på materialets egenskaper.

Olik metallsvetsning avser processen att svetsa två eller flera olika material (med olika kemiska sammansättningar, metallografiska strukturer eller egenskaper) under vissa processförhållanden. Bland svetsning av olika metaller är den vanligaste svetsning av olika stål, följt av svetsning av olika icke-järnmetaller. När olika metaller svetsas kommer ett övergångsskikt med andra egenskaper än basmetallen att produceras. Eftersom olika metaller har betydande skillnader i elementära egenskaper, fysikaliska egenskaper, kemiska egenskaper etc., är svetstekniken för olika material mycket mer komplicerad än svetsning av samma material.

Lasersvetsmaskiner kan övervinna dessa hinder och verkligen uppnå perfekt svetsning av olika metaller.

1. Lasersvetsning av koppar och stål

Kopparstålsvetsning är en typisk svetsning av olika material. Det finns stora skillnader i smältpunkter, värmeledningskoefficienter, linjära expansionskoefficienter och mekaniska egenskaper hos koppar och stål, vilka inte är gynnsamma för direktsvetsning av koppar och stål. Baserat på fördelarna med lasersvetsning som hög termisk energidensitet, mindre smält metall, smal värmepåverkad zon, hög fogkvalitet och hög produktionseffektivitet, har lasersvetsning av koppar och stål blivit den nuvarande utvecklingstrenden. Men i de flesta industriella tillämpningar är koppars laserabsorptionshastighet relativt låg och koppar är benäget att få defekter som oxidation, porer och sprickor under svetsprocessen. Lasersvetsningsprocessen av olika koppar- och stålmetaller baserad på multimodslasrar behöver vidareutvecklas.

2. Lasersvetsning av aluminium och stål

Smältpunkterna för aluminium och stål är mycket olika, och det är lätt att bilda metalliska föreningar av olika material. Dessutom har aluminium- och stållegeringar egenskaperna hög reflektivitet och hög värmeledningsförmåga, så det är svårt att bilda nyckelhål under svetsning, och hög energitäthet krävs under svetsning. Experiment har funnit att genom att styra laserenergin och verkanstiden för materialet kan tjockleken av gränsskiktsreaktionsskiktet reduceras och bildningen av mellanfasen kan effektivt kontrolleras.

3. Lasersvetsning av magnesiumaluminium och magnesiumaluminiumlegeringar

Aluminium och dess legeringar har fördelarna med god korrosionsbeständighet, hög specifik hållfasthet och god elektrisk och termisk ledningsförmåga. Magnesium är en icke-järnmetall som är lättare än aluminium, har högre specifik hållfasthet och specifik styvhet och har god slaghållfasthet. Huvudproblemet med magnesium-aluminiumsvetsning är att själva basmetallen lätt oxideras, har en stor värmeledningsförmåga och ger lätt svetsfel som sprickor och porer. Den producerar också lätt intermetalliska föreningar, vilket avsevärt minskar de mekaniska egenskaperna hos lödfogarna.

Ovanstående är svetsapplikationen av lasersvetsmaskin i olika metallmaterial. Lasersvetsning av olika metallmaterial har expanderat från olika stål till icke-järnmetaller och deras legeringar, särskilt magnesium-aluminiumlegeringar och titan-aluminiumlegeringar. Lasersvetsning har gjort framsteg och svetsfogar med visst inträngningsdjup och styrka har erhållits.