Гибридная лазерная сварка — Карта знаний

• Гибридная лазерная сварка — вид сварки, который совмещает принципы лазерной и дуговой сварки.Использование лазерного луча и электрической дуги в одном сварочном процессе было известно с 1970-х годов. Но только недавно этот метод был применен в промышленных целях. В зависимости от типа дуги существует три основных типа гибридного процесса сварки: Сварка неплавящимся электродом (TIG), плазменная сварка и дуговая сварка в защитных газах (MIG) дополненная лазерной сваркой. Для сварки используется пучок импульсного лазера диаметром от 0,5 до 2 мм. с мощностью до 2 кВт.

  Сочетание лазерной сварки с дуговой сваркой называется «гибридной сваркой». Это означает, что лазерный луч и электрическая дуга действуют одновременно в одной сварочной зоне, влияя и поддерживая друг друга. Гибридная лазерная сварка применяется при необходимости сваривать листы большой толщины с высокой скоростью, при низком подводе тепла и в автоматическом

  режиме. При этом должно быть высокое качество сварных швов.

  Гибридная лазерная сварка подходит и для сварки тонких листов. При этом обеспечивается высокая скорость сварки. Сварка может проходить в автоматическом режиме, что приводит к большой производительности процесса.

  Разработкой технологии гибридной сварки занимаются в Институте Фраунгофера IWU г. Кемниц, Германия.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Сва́рка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Дуговая сварка неплавящимся электродом в защитной атмосфере инертного газа — метод дуговой сварки, который используется для сварки алюминия, магния и их сплавов, нержавеющей стали, никеля, меди, бронзы, титана, циркония и других неферромагнитных металлов. Техника сварки похожа на газовую (автогенную) сварку, следовательно, требует высокой квалификации сварщика. Применением данного технологического процесса можно получить сварные швы высокого качества. Однако показатели производительности при использовании… Лазерная сварка — сварка с использованием лазера в качестве энергетического источника. Электрогазовая сварка (ЭГС) — это непрерывный процесс дуговой сварки в вертикальном положении, разработанный в 1961 году, в котором дуга горит между плавящимся электродом и изделием. Сварка пластмасс — технологический процесс получения неразъемного соединения элементов конструкции за счет диффузионно-реологического или химического воздействия макромолекул полимера, в результате чего между соединяемыми поверхностями исчезает граница раздела и создается структурный переход от одного полимера к другому. Сварка оплавлением металлов — один из способов контактной стыковой сварки. При сварке оплавлением вначале на детали подают напряжение от сварочного трансформатора, а затем их сближают с заданной скоростью. При соприкосновении деталей в образующихся отдельных контактах вследствие большой плотности тока металл контактов быстро нагревается и взрывообразно разрушается. Часть выделившегося при этом тепла безвозвратно теряется в атмосфере с брызгами металла, другая часть благодаря теплопроводности накапливается… Конта́ктная сва́рка — процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия. Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

Подробнее: Электрическая дуговая сварка

Орбитальная сварка представляет собой специализированный способ сварки, при котором дуга механически поворачивается на 360° (180 градусов в двойном сварке) вокруг статической заготовки, представляющей собой такой предмет как труба или др. При орбитальной сварке с компьютерным управлением процесс выполняется с наименьшим вмешательством оператора. Стыкова́я сва́рка — сварочный процесс, при котором детали соединяются по всей плоскости их касания, в результате нагрева. Рентгеновская сварка — экспериментальный процесс сварки, который использует мощные рентгеновские источники для обеспечения процесса сварки тепловой энергией, необходимой для сварки материалов.С помощью рентгеновского аппарата проводится также контроль качества сварного соединения. Такие внутренние дефекты, как пористость, трещины, шлаковые включения можно обнаружить с помощью рентгеновского контроля сварного изделия. Сварка плавлением — общий термин для сварочных процессов,которые протекают с расплавлением сварочных материалов в месте сварки. Плавление материалов под действием высокой температуры сопровождается фазовыми переходами в зоне термического влияния материала. Холодная сварка — технологический процесс сварки давлением с пластическим деформированием соединяемых поверхностей заготовок без дополнительного нагрева внешними источниками тепла. Этот метод сварки базируется на пластической деформации металлов в месте их соединения при сжатии и / или путём сдвига (скольжения). Сварка происходит при нормальных или отрицательных температурах мгновенно в результате схватывания (без диффузии). И́мпульсная сва́рка — разновидность дуговой сварки в защитных газах, при которой на основной (фоновый) сварочный ток накладываются, с некоторой частотой, дополнительные импульсы тока. Сва́рка тре́нием — разновидность сварки давлением (часто упоминается как «сварка без расплавления»), при которой нагрев осуществляется трением, вызванным — в базовом варианте данного метода — перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия. Сварка трением используется для соединения различных металлов и термопластиков в авиастроении и автомобилестроении. Следует отметить, что окончательное соединение формируется на завершающей стадии процесса, когда к уже неподвижным образцам… Многодуговая сварка — способ электрического дуговой сварки, при котором металл нагревается одновременно несколькими сварочными дугами. Плазменная наплавка (Plasma transfer Arc, PTA) является современным способом нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность при изготовлении и восстановлении изношенных деталей машин. Магнитно-импульсная сварка — сварка металлических деталей посредством соударения. Разгон и метание свариваемых деталей при этом обеспечивается импульсным электромагнитным полем. Конденса́торная сва́рка (англ. Capaсitor discharge welding) — разновидность контактной сварки, называемой ещё импульсной. Осуществляется за счёт энергии короткого импульса тока при разряде батареи конденсаторов. Рельефная сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках, имеющих специально подготовленные выступы-рельефы. Этот способ аналогичен точечной контактной сварке. Главное отличие: контакт между деталями определяется формой их поверхности в месте соединения, а не формой рабочей части электродов, как при точечной сварке. Выступы-рельефы заранее подготавливаются штамповкой или иным способом и могут присутствовать на одной или обеих свариваемых деталях… Сва́рка тита́на — сварка изделий из титана и ее сплавов. Вклад в разработку технологии сварки титана внёс американский инженер-металлург Уильям Джон Арбегаст, младший. Электронно-лучевая сварка — сварка, источником энергии при которой является кинетическая энергия электронов в электронном пучке, сформированном электронной пушкой. Ударная сварка — вид сварки, который позволяет сваривать разнородные материалы. Ударная сварка создает высокую температуру в месте соударения заготовок за счет выделяемой кинетической энергии. Кинетическая энергия передается заготовкам через электрический разряд конденсатора или механическим ударником. Теплота, выделяющаяся при переходе кинетической энергии в теплоту, способствует сварке. Электрошлаковая сварка (ЭШС) — вид электрошлакового процесса, сварочная технология, использующая для нагрева зоны плавления теплом шлаковой ванны, нагреваемой электрическим током. Шлак защищает зону кристаллизации от окисления и насыщения водородом. Сва́рочный электро́д — металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается более двухсот различных марок электродов, причем более половины всего выпускаемого ассортимента составляют плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки. Газопрессовая сварка — сварка давлением, при которой сопрягаемые поверхности изделий нагреваются газокислородным пламенем и производится сварка с приложением силы без присадочного металла. Диффузионная сварка — сварка за счёт взаимной диффузии на атомарном уровне свариваемых поверхностей деталей. Петардная сварка (в русскоязычной литературе «сварка лежачим электродом») — форма дуговой сварки (РДС). Сварочная ванна — часть сварного шва в изделии, где основной металл достиг точки плавления и куда проникает присадочный материал. Наличие сварочной ванны является залогом успешного процесса сварки. Автоматическая сварка металлов — механизированный способ неразъемного соединения изделий (деталей, полуфабрикатов) из металлов в результате их местного расплавления. Водородная сварка — дуговая сварка, во время которого дуга горит в атмосфере водорода между двумя неплавящимися вольфрамовыми электродами. Сварка давлением — сварка, при которой в области контакта двух металлических поверхностей происходит деформация, в результате чего образуется сварное соединение. Осуществляется за счёт взаимодействия (объединения электронных оболочек) атомов металлов двух свариваемых поверхностей. При этом качество самой сварки может зависеть от многих факторов… Двойная углеродная дуговая сварка, в отличие от углеродной дуговой сварки с одним электродом, проводится с возбуждением дуги между двумя углеродными электродами в специальном держателе. Два электрода, после касания, разводятся, при этом загорается и поддерживается электрическая дуга. Вакуумно-дуговое нанесение покрытий (катодно-дуговое осаждение) — это физический метод нанесения покрытий (тонких плёнок) в вакууме, путём конденсации на подложку (изделие, деталь) материала из плазменных потоков, генерируемых на катоде-мишени в катодном пятне вакуумной дуги сильноточного низковольтного разряда, развивающегося исключительно в парах материала электрода. Холодное газодинамическое напыление (ХГН) (англ. Cold Spray) металлических покрытий — это процесс формирования металлических покрытий при соударении холодных (с температурой, существенно меньшей температуры плавления) металлических частиц, ускоренных сверхзвуковым газовым потоком до скорости несколько сот метров в секунду, с поверхностью обрабатываемой детали. При ударах нерасплавленных металлических частиц о подложку происходит их пластическая деформация и кинетическая энергия частиц преобразуется… Индукционная тигельная печь (ИТП), которую иначе называют индукционной печью без сердечника, представляет собой плавильный тигель, обычно цилиндрической формы, выполненный из огнеупорного материала и помещённый в полость индуктора, подключенного к источнику переменного тока. Металлическая шихта загружается в тигель, и, поглощая электромагнитную энергию, плавится. Датчики для дуговой сварки — общий термин для устройств, которые, как часть полностью механизированного сварочного оборудования, получают информацию о положении и о геометрии предполагаемого сварного шва на заготовке и выдают данные в соответствующей форме на управление сварочной установке. Механизированная сварка — процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (к примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ при этом подается из баллона (о маркировке см. здесь) через газовый редуктор. Сварочные очки обеспечивают защиту глаз при некоторых формах сварки и резки. Они предназначены для защиты глаз не только от теплового и оптического излучения в условиях сварки, такого как интенсивный ультрафиолетовый свет, излучаемый электрической дугой, а также от искр и мусора. Более полную защиту обеспечивает сварочная маска. Её желательно использовать сварщикам при дуговой сварке. Элетрошлаковое литьё (ЭШЛ) — вид электрошлакового процесса (ЭШП), литейная технология с защитой металлической ванны от взаимодействия с воздухом находящейся сверху шлаковой ванной, подогреваемой проходящим через неё электрическим током. Используется, например, при изготовлении биметаллических прокатных валков. Напыление с оплавлением — один из наиболее распространённых методов газотермического напыления, позволяющий получить плотные износостойкие коррозионностойкие покрытия с высокой адгезией. Коронирование поверхности (также иногда называемая воздушной плазмой) обработка поверхности коронным разрядом низкой (комнатной) температуры для изменения её свойств. Коронный разряд формируется электродом с острым наконечником, образуя плазму вокруг себя. Часто используется массив электродов для формирования сплошной завесы. Материалы вроде пластика, ткани, бумаги могут пропускаться через такую завесу для изменения поверхностной энергии. Все материалы имеют определенную поверхностную энергию которая… Порошковая проволока — это трубчатая проволока, заполненная флюсом и металлическим порошком. Эту проволоку используют в процессе MIG/MAG — сварки. Проволока изготавливается из ленты путём холодного формования в U-образной форме с последующим наполнением флюсом или металлическим порошком. Затем проволока растягивается до нужного диаметра с помощью экструдера. Плазмотро́н — техническое устройство, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма, используемая для обработки материалов или как источник света и тепла. Буквально, плазмотрон означает — генератор (производитель) плазмы.

Гибридная лазерная сварка — ОКБ БУЛАТ

Методы, при использовании которых осуществляют совмещение лазерного источника нагрева с другими, более дешевыми источниками, получили название гибридных методов. При этом формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и какого-то другого источника.

Комбинация различных методов сварки с лазерной в единый технологический процесс позволяет нивелировать недостатки каждого из них, что дает возможность повысить качество получаемых изделий путем расширения технологических возможностей при использовании этих методов:

1. лазерно-дуговая сварка – формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и сварочной дуги;
2. лазерно-плазменная сварка – формирование сварочной дуги происходит при одновременном действии луча лазера и плазменной струи; плазменной струей принято называть сжатый дуговой разряд с интенсивным плазмообразованием;
3. лазерная двухлучевая сварка – процесс, при проведении которого для достижения тех или иных технических требований одновременно используют энергию двух лучей, действующих отдельно или направленных в одну точку.
4. лазерно-световая сварка – данный метод основан на сочетании при плавлении двух сфокусированных источников питания: лазерного монохроматического излучения и полихроматического излучения от световых промышленных ламп;
5. лазерно-индукционная сварка – формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и токов высокой частоты;
6. лазерно-ультразвуковая сварка – воздействие на металлическую поверхность механической энергии за счет ультразвуковых колебаний и тепловой энергии лазерного излучения;

Описанный выше спектр комбинаций иллюстрирует широкое разнообразие уже существующее в поле лазерных технологий. Следующий блок статей описывает принципы большинства из них и современный уровень их развития.

Подготовлено по материалам:
Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Чирков А.М. – Г83 Гибридные технологии лазерной сварки: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — 52 с.: ил.

Лазерная сварка: особенности, принцип работы

Принцип работы лазерной сварки

Лазерная сварка – процесс, предполагающий соединение деталей при помощи лазерного излучения. На поверхности часть луча отражается, а часть проходит внутрь, что приводит к нагреву и плавлению материала, формированию сварного шва. В результате получается прочное соединение. Луч, сгенерированный квантовым лазерным генератором, попадает в фокусировочную систему установки, где перераспределяется в пучок меньшего сечения. По концентрации энергии воздействие лазера в десятки раз превосходит другие источники тепла (около 10^6 Вт/см2). Она позволяет соединять материалы толщиной от пары микрометров и до нескольких сантиметров.

Особенности лазерной сварки

Технология используется при работах с титаном, титановых, алюминиевых, магниевых сплавов, разных марок стали. Лазерный луч обладает точной направленностью, что выгодно выделяет его на фоне пучка света. Это обусловлено тем, что он монохроматичен и когерентен. Лазер сосредотачивает всю тепловую мощность, которая потребуется при соединении деталей непосредственно в пятно малого диаметра в месте обработки. Такие особенности лазерной сварки позволяют соединять элементы практически незаметным швом.

Работы не требуют наличия вакуума и могут выполняться в атмосфере. Зачастую защита сварочной ванны выполняется аргоном. Но этот газ при взаимодействии с металлами и лазером вызывает не только расплав металла, то и его испарение. В результате луч может экранировать, уходя от заданной траектории, заметно снижая точность и качество шва. Исключить такой процесс помогает дополнительная подача в рабочую область гелия. Этот газ подавляет потенциальное плазмообразование, предотвращая улетучивание металла. В результате лазерная сварка, описание процесса которой мы только что привели, позволяет получать идеально тонкий, ровный шов. Процесс автоматизирован и может проходить как с частичным, так и со сквозным проплавлением.

Лазерная сварка предполагает получение двух разновидностей сварочного соединения: шовное и точечное. Установки промышленного уровня способны генерировать непрерывные и импульсные лучи. Первые применяются для получения как точечных, так и шовных соединений. При помощи импульсного излучения получают только точечные швы. При этом скорость работ пропорциональна частоте генерируемых лазером импульсов. Точечная технология получила распространение при соединении тонких металлических элементов и реализуется вручную. Шовная преимущественно выполняется аппаратным методом и позволяет формировать глубокие сварные соединения.

Исходя из используемого оборудования и материалов сварка лазером металла бывает:

1. Твердотельной.
2. Газовой.
3. Гибридной.

Твердотельная

В твердотельных лазерах активным элементом являются стекло или алюмоиттриевый гранат с добавлением неодима, рубина. Их работа активизируется под воздействием светового потока, излучаемого криптоновыми светильниками повышенной мощности. Предусмотрена возможность работы таких лазеров как в непрерывном, так и в импульсном режиме. В настоящее время наиболее популярны волоконные лазерные источники. Они обладают высокой мощностью и просты в эксплуатации.

Газовая

Здесь используют газовые смеси. Это соединения азота, гелия, углекислого газа. Смесь подается в рабочую область под давлением 2,6-13 кПа. Активизируются действующие вещества электрическим разрядом. Гелий и азот гарантируют стабильную передачу энергии частичкам углекислого газа, обеспечивая оптимальные условия для поддержания горения разряда.

Гибридная

Гибридная технология получения сварных швов объединяет дуговую сварку – сварку металлическим электродом в активном газе или в инертном газе с лазерной сваркой. При этом увеличивается подводимая тепловая мощность, что позволяет осуществлять сварку высокопрочных сталей, невыполнимую другими методами.

Лазерная сварка, как и другие технологии, имеет преимущества и недостатки.

Из недостатков отмечают невысокий КПД. Работы требуют высокой квалификации персонала.

Сваривать лазерным лучом можно детали разных габаритов, но наибольшее применение технология получила при работах с материалами небольшой и средней толщины: 5-10 мм. Область использования данного вида сварки:

Наибольшее распространение технология сварки лазером получила при производстве электронных изделий, в радиоэлектронике, приборостроении, машиностроении, часовом приборостроении, медицине, механике и пр.

Компания «ЛЛС Марк» предлагает оборудование для лазерной сварки по хорошим ценам и с надежными гарантиями. А это залог высокого качества выполненных работ. За уточнением деталей сотрудничества обращайтесь к менеджерам по телефону или через онлайн-форму.

Гибридная лазерная сварка — ОКБ БУЛАТ

Методы, при использовании которых осуществляют совмещение лазерного источника нагрева с другими, более дешевыми источниками, получили название гибридных методов. При этом формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и какого-то другого источника.

Комбинация различных методов сварки с лазерной в единый технологический процесс позволяет нивелировать недостатки каждого из них, что дает возможность повысить качество получаемых изделий путем расширения технологических возможностей при использовании этих методов:

1. лазерно-дуговая сварка – формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и сварочной дуги;
2. лазерно-плазменная сварка – формирование сварочной дуги происходит при одновременном действии луча лазера и плазменной струи; плазменной струей принято называть сжатый дуговой разряд с интенсивным плазмообразованием;
3. лазерная двухлучевая сварка – процесс, при проведении которого для достижения тех или иных технических требований одновременно используют энергию двух лучей, действующих отдельно или направленных в одну точку.
4. лазерно-световая сварка – данный метод основан на сочетании при плавлении двух сфокусированных источников питания: лазерного монохроматического излучения и полихроматического излучения от световых промышленных ламп;
5. лазерно-индукционная сварка – формирование сварочной ванны происходит при одновременном действии лазерного излучения и токов высокой частоты;
6. лазерно-ультразвуковая сварка – воздействие на металлическую поверхность механической энергии за счет ультразвуковых колебаний и тепловой энергии лазерного излучения;

Описанный выше спектр комбинаций иллюстрирует широкое разнообразие уже существующее в поле лазерных технологий. Следующий блок статей описывает принципы большинства из них и современный уровень их развития.

Подготовлено по материалам:
Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Чирков А.М. – Г83 Гибридные технологии лазерной сварки: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — 52 с.: ил.

Информация о методе лазерная сварка

Лазерная сварка предполагает использование специального луча (лазера) в качестве энергетического источника для расплавления свариваемого материала. Лазерный луч испускается специальным источником света и отличается монохромностью и одинаковой длиной волны всех фотонов в потоке. Благодаря этому лазерный луч легко настроить с помощью специальной оптической системы для увеличения мощности. В результате в процессе сваривания легко расплавляются любые материалы.

Лазерная сварка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки:

• формирование очень узкого и высокого шва,
• обеспечение глубокого провара изделия без наплывов с обратной стороны,
• сваривание без перегрева изделия для сохранения его целостности и формы,
• возможность работы с очень тонкими материалами, а также с высокоточным оборудованием и конструкциями,
• работа без дополнительной обработки после сварки или правок,
• высокая производительность и скорость проведения сварочных работ,
• высокая безопасность работы сварщика при ведении лазерной сварки, а также повышенная экологическая безопасность,
• простое обучение процессу.

Существенным недостатком лазерной сварки может быть высокая стоимость оборудования. Также лазерная сварка имеет более низкий КПД по сравнению с другими методами.

Область применения лазерной сварки

Лазерная сварка применяется для работы с различными видами материалов:

• производство изделий из цветных металлов,
• работа с различными видами нержавеющих сталей,
• сварка пластика и пластиковых деталей,
• работа с чугунными заготовками,
• сварка алюминиевых деталей и изделий из титана и многие другие.

Одним из главных достоинств лазерной сварки является возможность работы с очень тонкими или небольшими изделиями. В зависимости от толщины изделия может использоваться лазерная микросварка, мини-сварка или макросварка. Виды сварки отличаются глубиной проплавления: до 100мкм, от 0,1 до 1мм и более 1мм соответственно.

Возможность работы с небольшими деталями позволяет применять лазерную сварку в таких областях:

• производство устройств высокой точности,
• оборонная промышленность,
• авиакосмическая отрасль,
• производство и ремонт ювелирных украшений, 
• автомобильная промышленность и многие другие.

Техника проведения лазерной сварки

Для лазерной сварки используется специальный квантовый генератор. Генератор излучает и направляет пучок лазерного излучения фокусируется с помощью системы зеркал и оптических линз. Сфокусированное лазерное излучение попадает на свариваемые изделия, где частично поглощается металлом. Металл нагревается и плавится, образуя сварной шов. Шов может формироваться за счет сваривания кромок изделия или с использование присадочной проволоки.

Существует также гибридный вариант лазерной сварки. В гибридном варианте присадочный материал формирует электрическую дугу. Дуга плавит кончик присадочной проволоки. Сфокусированный лазер укладывает расплавленную проволоку в сварной шов.

Лазерная сварка может проводиться импульсным или непрерывным излучением. При импульсной сварке лазерное излучение подается импульсами в моменты достижения энергией пиковых значений. В случае непрерывной лазерной сварки излучение подается меньшими значениями, но постоянно.

Лазерная сварка проводится с использованием инертных газов для защиты сварочной ванны от попадания воздуха. В качестве защитного газа может использоваться гелий или смесь гелия с аргоном.

В состав оборудования для лазерной сварки обязательно входит лазерная установка с системой перемещения лазера, оптическая система для фокусировки лазерного луча, газовый баллон и система подачи защитного газа, система для крепления и перемещения изделия.

В зависимости от технологии сварки могут использоваться твердотельные лазеры, газовые лазеры или гибридные установки. Твердотельные лазеры предназначены для непрерывной сварки. Газовые лазеры позволяют выполнять импульсную лазерную сварку. Гибридные лазерные установки используются для сварки с использование присадочной проволоки.

Гибридная сварка | Лазерная сварка | Основы автоматизированной сварки

Гибридная сварка также известна как гибридная лазерно-дуговая сварка (HLAW).
Этот метод сварки был разработан для одновременного выполнения дуговой сварки (например, TIG, MAG или MIG) и лазерной сварки, что позволяет использовать преимущества обоих методов для компенсации любых недостатков. Гибридная сварка
считается эффективным средством достижения более высокого допуска по управлению зазором, более глубокого проплавления, меньшего тепловложения, уменьшения деформации и усадки, повышения твердости и прочности сварного шва, более высокого сопротивления усталости, повышения скорости и качества сварки, а также снижения затрат.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания в области сварки, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные сведения об автоматизации сварки и устранении неисправностей. Скачать

Лазерная сварка отличается небольшим диаметром пятна лазерного луча, что требует строгого контроля зазора (точности канавки) во время стыковой сварки. При использовании более широких канавок требуются меры противодействия, такие как более низкая скорость обработки.Лазерная сварка также обычно хороша для сварки тонких листов, но не подходит для сварки толстых листов. Дуговая сварка, с другой стороны, подходит для сварки толстых листов, но диаметр сварочной точки большой, провар неглубокий, а высокоскоростная сварка не рекомендуется.

Дуговая сварка

[Преимущества]

Устойчив к зазорам и возможному налипанию

[Недостатки]

Низкая скорость сварки с высокой сварочной деформацией

Лазерная сварка

[Преимущества]

Высокая скорость сварки с глубоким проваром и низким уровнем деформации

[Недостатки]

Слабые против зазоров и невозможности налипания

Высокоскоростная и высококачественная гибридная сварка предполагает одновременное выполнение лазерной сварки, которая идеально подходит для тонких листов и сварки деталей, и дуговой сварки, которая идеально подходит для толстых листов и обеспечивает надежное управление зазорами с высокой точностью обработки канавок.Гибридная сварка становится популярным выбором в приложениях, требующих высоких скоростей обработки даже в сложных условиях, таких как сварка основных материалов разной толщины во время специальной обработки заготовок в автомобильной промышленности и сварка различных материалов с разной температурой плавления.

Гибридная сварка

[Преимущества]

Высокая скорость сварки с большим сопротивлением зазорам, глубоким проваром и низким уровнем деформации

Дом

.

лазерная гибридная сварка Википедия

Лазерная гибридная сварка — это тип процесса сварки, сочетающий в себе принципы лазерной и дуговой сварки. ^[1]

Сочетание лазерного излучения и электрической дуги в объединенном сварочном процессе существует с 1970-х годов, но только недавно было использовано в промышленных приложениях. В зависимости от используемой дуги существует три основных типа гибридного процесса сварки: TIG, плазменная дуга или MIG с добавлением лазерной сварки.В то время как лазерная сварка TIG была первой исследованной, MIG первой вошла в промышленность и широко известна как гибридная лазерная сварка.

Если раньше лазерным источникам еще требовалось доказать свою пригодность для промышленного использования, сегодня они являются стандартным оборудованием на многих производственных предприятиях. Комбинация лазерной сварки с другим процессом сварки называется «гибридным процессом сварки». Это означает, что лазерный луч и электрическая дуга действуют одновременно в одной зоне сварки, влияя и поддерживая друг друга.

Лазер []

Для лазерной сварки требуется не только высокая мощность лазера, но и высококачественный луч для получения желаемого «эффекта глубокой сварки». Получающееся в результате более высокое качество луча можно использовать для получения меньшего диаметра фокусировки или большего фокусного расстояния. Для этого процесса используются различные типы лазеров, в частности Nd: YAG, где лазерный свет может передаваться через стекловолокно с водяным охлаждением. Луч проецируется на заготовку с помощью коллимирующей и фокусирующей оптики.Лазер на углекислом газе также может использоваться там, где луч проходит через линзы или зеркала.

Лазерно-гибридный процесс []

При сварке металлических предметов лазерный луч фокусируется для получения интенсивности более 1 МВт / см ² . Когда лазерный луч попадает на поверхность материала, это пятно нагревается до температуры испарения, и в металле шва образуется паровая полость из-за выходящих паров металла. Это известно как замочная скважина. Необычной особенностью сварного шва является его высокое отношение глубины к ширине.Плотность потока энергии свободно горящей дуги составляет немногим более 100 кВт / см ² . В отличие от двойного процесса, в котором последовательно действуют два отдельных процесса сварки, гибридную сварку можно рассматривать как комбинацию обоих процессов сварки, действующих одновременно в одной и той же зоне процесса. В зависимости от типа используемой дуги или лазерного процесса и в зависимости от параметров процесса две системы будут влиять друг на друга по-разному.

Комбинация лазерного процесса и дугового процесса приводит к увеличению глубины проплавления и скорости сварки (по сравнению с каждым процессом отдельно).Пар металла, выходящий из паровой полости, действует на плазму дуги. Поглощение лазерного излучения в обрабатывающей плазме остается незначительным. В зависимости от соотношения двух энергозатрат характер всего процесса может в основном определяться либо лазером, либо дугой.

На поглощение лазерного излучения существенно влияет температура поверхности заготовки. Прежде чем можно будет начать процесс лазерной сварки, необходимо преодолеть начальную отражательную способность, особенно на алюминиевых поверхностях.Этого можно добиться путем предварительного нагрева материала. В гибридном процессе дуга нагревает металл, помогая лазерному лучу проникать внутрь. После достижения температуры испарения образуется паровая полость, и почти вся энергия излучения может быть передана в заготовку. Таким образом, необходимая для этого энергия определяется зависящим от температуры поглощением и количеством энергии, теряемой из-за проводимости в остальной части заготовки. При гибридной лазерной сварке с использованием MIG испарение происходит не только с поверхности заготовки, но и от присадочной проволоки, поэтому имеется больше паров металла для облегчения поглощения лазерного излучения.

Усталостное поведение []

За прошедшие годы было проведено множество исследований для понимания усталостных характеристик, особенно для новых методов, таких как гибридная лазерная сварка, но знания по-прежнему ограничены. Гибридная лазерная сварка — это передовая технология сварки, которая позволяет создавать узкие глубокие сварные швы и дает большую свободу в управлении геометрией поверхности шва. Поэтому анализ усталости и прогноз срока службы гибридных сварных соединений стал более важным и является предметом постоянных исследований.

Ссылки []

См. Также []

.

Лазерно-гибридная сварка — wikiwand

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив цитаты из надежных источников. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Источники поиска: «Гибридная лазерная сварка» — новости · газеты · книги · научный сотрудник · JSTOR (ноябрь 2013 г.) (Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон)

Гибридная лазерная сварка это вид сварочного процесса, сочетающий в себе принципы лазерной и дуговой сварки. ^[1]

Сочетание лазерного излучения и электрической дуги в объединенном сварочном процессе существует с 1970-х годов, но только недавно было использовано в промышленных приложениях. В зависимости от используемой дуги существует три основных типа гибридного процесса сварки: TIG, плазменная дуга или MIG с добавлением лазерной сварки. В то время как лазерная сварка TIG была первой исследованной, MIG первой вошла в промышленность и широко известна как гибридная лазерная сварка.

Если раньше лазерным источникам еще нужно было доказать свою пригодность для промышленного использования, сегодня они являются стандартным оборудованием на многих производственных предприятиях.Комбинация лазерной сварки с другим процессом сварки называется «гибридным процессом сварки». Это означает, что лазерный луч и электрическая дуга действуют одновременно в одной зоне сварки, влияя и поддерживая друг друга.

Лазер

Для лазерной сварки требуется не только высокая мощность лазера, но и высококачественный луч для получения желаемого «эффекта глубокой сварки». Получающееся в результате более высокое качество луча можно использовать для получения меньшего диаметра фокусировки или большего фокусного расстояния.Для этого процесса используются различные типы лазеров, в частности Nd: YAG, где лазерный свет может передаваться через стекловолокно с водяным охлаждением. Луч проецируется на заготовку с помощью коллимирующей и фокусирующей оптики. Лазер на углекислом газе также может использоваться там, где луч проходит через линзы или зеркала.

Лазерно-гибридный процесс

При сварке металлических предметов лазерный луч фокусируется для получения интенсивности более 1 МВт / см ² . Когда лазерный луч попадает на поверхность материала, это пятно нагревается до температуры испарения, и в металле шва образуется паровая полость из-за выходящих паров металла.Это известно как замочная скважина. Необычной особенностью сварного шва является его высокое отношение глубины к ширине. Плотность потока энергии свободно горящей дуги немногим более 100 кВт / см ² . В отличие от двойного процесса, в котором последовательно действуют два отдельных процесса сварки, гибридную сварку можно рассматривать как комбинацию обоих процессов сварки, действующих одновременно в одной и той же зоне процесса. В зависимости от типа используемой дуги или лазерного процесса и в зависимости от параметров процесса две системы будут влиять друг на друга по-разному.

Комбинация лазерного процесса и процесса дуги приводит к увеличению глубины проплавления и скорости сварки (по сравнению с каждым процессом отдельно). Пар металла, выходящий из паровой полости, действует на плазму дуги. Поглощение лазерного излучения в обрабатывающей плазме остается незначительным. В зависимости от соотношения двух энергозатрат характер всего процесса может в основном определяться либо лазером, либо дугой.

На поглощение лазерного излучения существенно влияет температура поверхности заготовки.Прежде чем можно будет начать процесс лазерной сварки, необходимо преодолеть начальную отражательную способность, особенно на алюминиевых поверхностях. Этого можно добиться путем предварительного нагрева материала. В гибридном процессе дуга нагревает металл, помогая лазерному лучу проникать внутрь. После достижения температуры испарения образуется паровая полость, и почти вся энергия излучения может быть передана в заготовку. Таким образом, необходимая для этого энергия определяется зависящим от температуры поглощением и количеством энергии, теряемой из-за проводимости в остальной части заготовки.При гибридной лазерной сварке с использованием MIG испарение происходит не только с поверхности заготовки, но и от присадочной проволоки, поэтому имеется больше паров металла для облегчения поглощения лазерного излучения.

Усталостное поведение

За прошедшие годы было проведено множество исследований для понимания усталостных характеристик, особенно для новых методов, таких как гибридная лазерная сварка, но знания по-прежнему ограничены. Гибридная лазерная сварка — это передовая технология сварки, которая позволяет создавать узкие глубокие сварные швы и дает большую свободу в управлении геометрией поверхности шва.Поэтому анализ усталости и прогноз срока службы гибридных сварных соединений стал более важным и является предметом постоянных исследований.

.