Lézeres hegesztési technológia alkalmazása eltérő fémhegesztésben

Sok iparágban szerkezeti, alkalmazási vagy gazdasági okokból különböző fémanyagok összekapcsolására van szükség. A különböző fémek kombinálásával jobban kiaknázhatók az egyes fémek legjobb tulajdonságai. Ezért a hegesztőnek minden hegesztési művelet megkezdése előtt meg kell határoznia az egyes anyagok tulajdonságait, beleértve a fém olvadáspontját, a hőtágulást stb., majd az anyag jellemzői alapján ki kell választania a számára megfelelő hegesztési eljárást.

Az eltérő fémhegesztés két vagy több különböző anyag (különböző kémiai összetételű, metallográfiai szerkezetű vagy tulajdonságú) hegesztési folyamatát jelenti bizonyos folyamatkörülmények között. A különböző fémek hegesztése közül a legelterjedtebb a különböző acélok hegesztése, ezt követi a különböző színesfémek hegesztése. Különböző fémek hegesztésekor az alapfémtől eltérő tulajdonságú átmeneti réteg keletkezik. Mivel a különböző fémek elemi tulajdonságaiban, fizikai tulajdonságaiban, kémiai tulajdonságaiban stb. jelentős eltéréseket mutatnak, a különböző anyagok hegesztési műveleti technológiája sokkal bonyolultabb, mint egyazon anyag hegesztése.

A lézeres hegesztőgépek leküzdhetik ezeket az akadályokat, és valóban tökéletes hegesztést tudnak elérni különböző fémek esetén.

1. Réz és acél lézeres hegesztése

A réz-acél hegesztés a különböző anyagok tipikus hegesztése. A réz és az acél olvadáspontjában, hővezetési tényezőiben, lineáris tágulási együtthatóiban és mechanikai tulajdonságaiban nagy különbségek vannak, amelyek nem kedveznek réz és acél közvetlen hegesztésének. A lézeres hegesztés előnyei, mint például a nagy hőenergia-sűrűség, a kevésbé olvadt fém, a szűk hőhatászóna, a jó hézagminőség és a magas gyártási hatékonyság, a réz és acél lézeres hegesztése a jelenlegi fejlesztési irányzattá vált. A legtöbb ipari alkalmazásban azonban a réz lézerabszorpciós sebessége viszonylag alacsony, és a réz hajlamos olyan hibákra, mint az oxidáció, pórusok és repedések a hegesztési folyamat során. A többmódusú lézereken alapuló réz és acél különböző fémek lézeres hegesztési eljárása további fejlesztést igényel.

2. Alumínium és acél lézeres hegesztése

Az alumínium és az acél olvadáspontja nagyon eltérő, és különböző anyagokból könnyű fémvegyületeket képezni. Emellett az alumínium- és acélötvözetek jellemzői a nagy visszaverőképesség és a nagy hővezetőképesség, így nehéz a kulcslyukak kialakítása a hegesztés során, és nagy energiasűrűség szükséges a hegesztés során. Kísérletek során kiderült, hogy a lézerenergia és az anyag hatásidejének szabályozásával csökkenthető a határfelületi reakcióréteg vastagsága, és hatékonyan szabályozható a köztes fázis kialakulása.

3. Magnézium-alumínium és magnézium-alumíniumötvözetek lézeres hegesztése

Az alumínium és ötvözeteinek előnye a jó korrózióállóság, nagy fajlagos szilárdság, valamint jó elektromos és hővezető képesség. A magnézium egy színesfém, amely könnyebb, mint az alumínium, nagyobb a fajlagos szilárdsága és fajlagos merevsége, valamint jó az ütésállósága. A magnézium-alumínium hegesztés fő problémája, hogy maga az alapfém könnyen oxidálódik, nagy a hővezető képessége, és könnyen okoz hegesztési hibákat, például repedéseket és pórusokat. Könnyen állít elő fémközi vegyületeket is, ami jelentősen csökkenti a forrasztási kötések mechanikai tulajdonságait.

A fenti a lézeres hegesztőgép hegesztési alkalmazása eltérő fémanyagokban. A különböző fémanyagok lézeres hegesztése a különböző acéloktól a színesfémekre és ötvözeteikre, különösen a magnézium-alumínium ötvözetekre és a titán-alumínium ötvözetekre terjedt ki. A lézeres hegesztés előrehaladt, és bizonyos behatolási mélységű és szilárdságú hegesztett kötések születtek.