Сварка разнородных металлов качающимся волоконным лазером

В основе процесса сварки волоконным лазером, таким, как наш лазерный сварочный аппарат 3 в 1 лежит качающаяся оптика (в отличии от лазерного излучения обычных лазерных голов, которое остаётся статичным во время продвижения по сварочному шву, качающиеся лазерные головы позволяют лучу выполнять определённые движения, например круговые или в виде штрихов), благодаря чему возможна даже сварка объектов с наличием некоторого пространства между ними и сложная трехмерная геометрия швов на больших конструкциях. В этой статье мы поговорим о таком применении для оптоволоконного лазерного сварочного аппарата, как сварка разных металлов вместе.



Лазерный сварочный аппарат 3 в 1


Мощность от 1,5 кВт

Цена от 800 000 ₽

В наличии более 10 моделей

Сварка, точечная сварка, чистка, подготовка швов, очистка швов, резка.

Сервис, установка и обучение.

Узнать больше



Зачем это нужно?

Возможность создавать изделия с использованием различных металлов и сплавов значительно повышает гибкость как проектирования, так и производства, а применение в данном процессе технологии качающейся лазера позволяет создавать более прочные сварные швы. Оптимизация таких свойств готового изделия, как коррозионная стойкость, износостойкость и термостойкость при одновременном снижении стоимости его производства, является общей мотивацией для сварки разнородных металлов.

В некоторых отраслях, например в производстве аккумуляторов и медицинских изделий, потребность в сварке разнородных материалов постепенно возрастает. Эта тенденция также прослеживается в общем как способ максимизировать эксплуатационные характеристики деталей, поскольку таким образом материал для отдельных деталей может быть выбран с учетом положительно влияющих на функциональность свойств.

Но не все комбинации металлов пригодны для совместной сварки – результатом сварки некоторых плохо совместимых металлов станет хрупкий сварной шов, который будет слабее, чем оба материала. Поэтому перед выполнением подобных действий, крайне важно предварительно провести тестирование используемых металлов на совместимость. При оценке того, подходит ли комбинация материалов для конкретного применения, важно свести к минимуму тепловыделение и время лазерной обработки детали. Большое влияние на пригодность к совместной сварке металлов оказывает наличие или отсутствие определённых примесей в них, а также различия между их физическими и химическими свойствами, поэтому без надлежащего тестирования в каждом конкретном случае не обойтись.

Существует множество разновидностей аппаратов для лазерной сварки, но в этой статье мы поговорим именно про оптоволоконную лазерную сварку.


Соединение нержавейки и меди


Лазерная сварка деталей из разнородного листового металла

Одним из примеров является соединение нержавеющей стали и оцинкованной стали. Благодаря их превосходной коррозионной стойкости, оба материала нашли широкое применение в разнообразных областях применения, от производства кухонной техники до создания авиационных компонентов.

Процесс сварки этих двух металлов сопряжен с некоторыми особыми трудностями, особенно в связи с тем, что цинковое покрытие может создавать серьезные проблемы с пористостью сварного шва. В процессе сварки энергия, которая расплавляет сталь и нержавеющую сталь, приводит к испарению цинка примерно при температуре 900 °C, что значительно ниже температуры плавления нержавеющей стали. Эта низкая температура кипения (испарения) цинка приводит к образованию пара в процессе глубокой сварки. Выходящие из расплавленного металла, пары цинка могут задерживаться в затвердевающей сварочной ванне, что приводит к чрезмерной пористости сварного шва. В некоторых случаях пары цинка будут выделяться по мере затвердевания металла, в результате создавая отверстия или шероховатость на поверхности сварного шва.

При правильном проектировании соединения и грамотном выборе параметров лазерной обработки можно с лёгкостью получить ровные и надежные сварные швы без каких-либо трещин и пористости. Ниже представлено соединение нержавейки марки 304 толщиной 0,6 мм и оцинкованной стали толщиной 0,5 мм:


Лазерная сварка нержавейки и оцинкованной стали


В таблице ниже приведены общие рекомендации по выбору разнородных материалов:

Материал 1 Материал 2 Замечания
Алюминий Холоднокатаная сталь Могут быть соединены вместе - на границе раздела образуются хрупкие интерметаллиды. Необходимо дополнительное тестирование для определения пригодности соединения для конкретной задачи
Алюминий Медь Могут быть соединены вместе - на границе раздела образуются хрупкие интерметаллиды. Необходимо дополнительное тестирование для определения пригодности соединения для конкретной задачи
Нержавейка Нитинол Могут быть соединены вместе - на границе раздела образуются хрупкие интерметаллиды. Необходимо дополнительное тестирование для определения пригодности соединения для конкретной задачи
Нержавейка Титан Могут быть соединены вместе - на границе раздела образуются хрупкие интерметаллиды. Необходимо дополнительное тестирование для определения пригодности соединения для конкретной задачи
Нержавейка Инконель Хорошее соединение с некоторыми сплавами (304 с 600/700). Необходимо следить за растрескиванием. При сварке смещайте в нержавейку, чтобы обеспечить высокое соотношение Cr/N в сварном шве.
Нержавейка Медь Хорошее соединение.
Медь Фосфористая бронза Хорошее соединение.
Титан Алюминий Хорошее соединение с некоторыми сплавами (1xxx c Ti-6Al-4V).

Стоит упомянуть, что сварку различных сплавов в пределах одного семейства металлов также следует рассматривать как разнородную сварку – и подходить к ней с такой же осторожностью. Наиболее распространенными семействами являются нержавеющая сталь и алюминий.


Преимущества оптоволоконного лазерного аппарата

Ниже мы перечислим преимущества оптоволоконного лазерного аппарата которые могут оказаться полезными для данных процессов:

- Точный контроль выделяемого тепла и небольшие размеры зоны термического воздействия, что позволяет уберечь внешний вид и свойства легко плавящихся металлов;

- Возможность автоматизации, что полезно при больших объёмах производства;

- Низкий уровень деформаций при создании сварных соединений сложных форм;

- Имеет небольшую зону термического воздействия (ЗТВ);

- Гибкость настройки волоконного лазера также обеспечивает автоматизированное, воспроизводимое и надежное внедрение различных методов сварки, которые также сокращают количество отходов, характерных для традиционных методов;

- Простота эксплуатации и небольшой срок обучения работе с оборудованием.

Лазерный сварочный аппарат 5 в 1 - Kamach THL R1500-S
Лазерный сварочный аппарат 5 в 1 - Kamach THL R1500-S
Лазерный источник - Raycus 1500 Вт; Одна ось сканатора. Сварка, точечная сварка, чистка,...
718 100
Лазерный станок для резки металла MetalTec 1530F (1500 Вт)
Лазерный станок для резки металла MetalTec 1530F (1500 Вт)
Рабочее поле: 1530 x 3050 мм. Мощность: 1500 Вт. RayCus. Автофокус RayTools.
2 840 573
Metaltec TЕ-62 (3000W) оптоволоконный лазерный станок для металлических труб
Metaltec TЕ-62 (3000W) оптоволоконный лазерный станок для металлических труб
Рабочее поле: Ø15 - 220 мм. Длина трубы: 6200 мм. Мощность источника RayCus: 3000 Вт. Автофокус...
6 664 421
Лазерный станок для резки металла MetalTec 1530B (3000 Вт)
Лазерный станок для резки металла MetalTec 1530B (3000 Вт)
Рабочее поле: 3050х1530 мм. Мощность: 3000 Вт. Автофокус. Резка стали до 22 мм. Нержавейки до 10...
3 304 897
Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Рабочее поле: 150х150 мм. Опционально до 300х300 мм. Мощность: 20 Вт. Источник: Raycus RFL-P20QE
318 060
Лазерный станок для резки металла KAMACH ML3015XF (1500 Вт)
Лазерный станок для резки металла KAMACH ML3015XF (1500 Вт)
Рабочее поле: 3000 x 1500 мм. Мощность: 1500 Вт. RayCus. Автофокус RayTools.
2 758 400
MetalTec ТС 45x500 (Комплектация ПРОМ) токарный станок с ЧПУ с наклонной станиной
MetalTec ТС 45x500 (Комплектация ПРОМ) токарный станок с ЧПУ с наклонной станиной
Максимальный диаметр изделия: 450 мм. Расстояние между центрами: 500 мм. Макс. диаметр обработки...
5 201 685
MetalTec HBM 125/3200C Гидравлический листогибочный пресс с контроллером TP10S
MetalTec HBM 125/3200C Гидравлический листогибочный пресс с контроллером TP10S
Контроллер: TP10S; Усилие: 125 т; Рабочая длина: 3200 мм; Мощность двигателя: 7,5 кВт; Рабочая...
3 004 452
MetalTec CK 36x750 PRO Токарный станок ЧПУ с горизонтальной станиной
MetalTec CK 36x750 PRO Токарный станок ЧПУ с горизонтальной станиной
Максимальный диаметр изделия: 360 мм. Расстояние между центрами: 750 мм. Макс. диаметр обработки...
1 802 671
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Мощность: 90-100 Вт. Длина: 1250 мм. Диаметр: 65 мм. Газ: CO2, N2, He, O2, H2, XE. Срок службы:...
23 750
Пуско-наладочные работы лазерного станка для резки труб
Пуско-наладочные работы лазерного станка для резки труб
Работе по договору. Оплата по счету. Выезд на территорию заказчика. Гарантия. и тд. Программы...
163 600
Обучение оператора работе на лазерном станке по металлу
Обучение оператора работе на лазерном станке по металлу
Двухдневное обучение управлению волоконным лазерным станком для резки листового металла и...
109 050
Товар добавлен в корзину