Keevitusteadmiste entsüklopeedia: lühike arutelu klassifikatsiooni üle
ja laserkeevituse keevitusprotsessid
Tööstuslikus tootmises on laserkeevitust juba pikka aega kasutatud lennunduses, kosmoses ja muudes valdkondades.ülitäpne keevitamineja spetsiaalsete materjalide keevitamine. Tööstuse arengu ja tehnoloogia täiustamisega kasutatakse laserkeevitust üha enam tavaliste materjalide keevitamisel. Täna arutame laserkeevituse klassifikatsiooni. Laserkeevitus on tõhus ja täpne keevitusmeetod, mis kasutab materjalide kokkusulatamiseks soojusallikana suure energiatihedusega laserkiirt. Sellel on palju eeliseid, näiteks kiire keevituskiirus, väike deformatsioon, madalad nõuded keevituskeskkonnale, suur võimsustihedus, magnetväljade mõju puudumine, juhtivate materjalidega seotud piirangute puudumine, vaakumtingimuste puudumine ja röntgenikiirguse puudumine keevitusprotsessi ajal.
Laserkeevitust saab liigitada mitmest vaatenurgast:
- Klassifikatsioon laseri väljundenergia režiimi järgi:
- Pidev laserkeevitus: Keevitusprotsessi käigus moodustatakse pidev ja katkematu keevisõmbluse kuju.
- ImpulsslaserkeevitusKuna keevitatud detaili pinnale suunatav energia on katkendlik, mõjub iga pulseeriv valguslaik keevitatud tooriku pinnale, moodustades ümmarguse keevispunkti. Erinevaid keevisõmbluse kujusid saab saavutada vastavalt erinevatele laserparameetritele.
- Klassifikatsioon fokuseeritud laserlaigu võimsustiheduse järgi:
- Laser-soojusjuhtivuskeevitus: võimsustihedus on suhteliselt madal, üldiselt alla 10⁵ W/cm². Laser edastab energiat keevitatud tooriku pinnale, kuumutades metalli pinda temperatuurini, mis jääb sulamistemperatuuri ja keemistemperatuuri vahele. Soojus kandub soojusjuhtivuse kaudu metalli sisemusse, moodustades keevisõmbluse, mis sarnaneb inertvolframi keevitamisega.gaasiga (TIG) keevitus.
- Lasersüvakeevitus (võtmeaugukeevitus): Kui metalli pinnale mõjuva laseri võimsustihedus on suurem kui 10⁵ W/cm², mõjub suure võimsusega laserkiir metalli pinnale, põhjustades lokaalset sulamist ja moodustades „võtmeaugu“. Laserkiir tungib läbi „võtmeaugu“ sulavanni sisemusse, moodustades keevisõmbluse.
- Klassifikatsioon juhtimisrežiimi järgi:
- Manuaalne laserkeevitusseade
- Automaatne laserkeevitusseade
- Galvo laserkeevitusseade
- Klassifikatsioon laseri tüübi järgi:
- YAG-laserkeevitusseade
- Pooljuhtlaserkeevitusseade
- Kiudlaserkeevitusseade
1. Lendav laserkeevitus
Lendav laserkeevitus ühendab endas kaugkeevituse, galvanomeetrite ja manipulaatorite eelised ning on varustatud professionaalse graafikatöötlustarkvaraga, et saavutada kohene mitme trajektooriga keevitamine kolmemõõtmelises ruumis.
Peamised rakendused:
Seda kasutatakse selliste toodete puhul nagu autokered, istmed ja tavalised autoosad. Materjalide osas saab seda kasutada mitmesuguste tavaliste materjalide, näiteks terasplaatide, külmvaltsitud plaatide ja alumiiniumisulamite, aga ka komposiitmaterjalide ja sulammaterjalide, näiteks magneesium-alumiiniumsulamite puhul.
★ Eelised:
- Ühildub iga keevisõmblusvormiga
- Sobib igale keevitussuunale
- Kasutaja määratud keevisõmbluse/punktjaotus
- Optimeeritud pingejaotus
- Võimalik kiireks punktkeevituseks, õmbluskeevituseks, laiuseks, põkk-keevituseks, fileekeevituseks ja ülekattekeevituseks
- Keevituspea ja roboti reaalajas sünkroniseerimine laserkeevitusprotsessi kiirendamiseks
- Väiksem põrandapinna vajadus
- Madalamad hooldus- ja logistikakulud
2. Spiraallaserkeevitus
See on laserkeevitusmeetod, mis kasutab topeltkiiluga laserostsillatsiooni, mis realiseeritakse spetsiaalse võnkemooduli paigaldamise teel keevituspeale. See võimaldab fokuseeritud valguslaikul moodustada spiraalse keevisõmbluse keevituspea liikumise ajal.
Peamised rakendused:
Hingedega keevitamine, soojusvahetid, torusoojusvahetid, paksude torude keevitamine nafta- ja maagaasitööstuses, äärikute keevitamine ja alumiiniumisulamite keevitamine jne.
★ Eelised:
- Laiem keevisõmblus
- Äärmiselt kõrge töötlemise korduvus/protsessi stabiilsus
- Parem keevisõmbluse moodustumine
- Lihtsam järeltöötlus ja keevitatud tooriku siledam pind
- Suurepärane alumiiniumisulamite keevitusvõime
3. Laserjootmine
Laserjootmine on meetod, mille puhul kasutatakse lisametalli, mille sulamistemperatuur on madalam kui põhimetallil. Jootmislisametalli kuumutatakse temperatuurini, mis on kõrgem kui selle sulamistemperatuur, kuid madalam kui põhimetalli sulamistemperatuur. Vedel jootmislisametall niisutab põhimetalli, täidab vuugivahe ja difundeerub põhimetalliga, et teostada keevitatud osade ühendus.
Peamised rakendused:
Alumiiniumist kereraami konstruktsioonide keevitamine, näiteks katuse ja külgseina ühendus ning uste ühendus.
★ Eelised:
- Vähendab puhta laserkeevituse defekte, näiteks poore, pragusid ja toodete liigseid sobivusvahesid
- Parandab keevisõmbluse tugevust ja annab täiusliku keevisõmbluse
- Jootmise ajal sulab ainult kõvajoodises kasutatav lisandmetall, põhimetall aga mitte.
- Jooteühenduste väike deformatsioon, sile ja esteetiline välimus, sobib täpseks keevitamiseks, erinevatest materjalidest valmistatud keerukad komponendid
- Väike kuumusmõjutsoon ja kõrge survetugevus
4. Lasertraadiga keevitamine
Lasertraadiga keevitamine on meetod, mille puhul kasutatakse lisametalli, mis on sama või sarnase materjaliga kui baasmetall. Põhimetall ja kõvajoodisega lisametall sulatatakse ja seejärel tahkestatakse keevisõmbluse moodustamiseks.
Peamised rakendused:
Sõidukite ja autoosade kogu kere konstruktsioonielementide keevitamine.
★ Eelised:
- Vähendab puhta laserkeevituse defekte, näiteks poore ja pragusid
- Parandab keevitatud toodete kvalifitseerimismäära ja võimaldab keevitatud toodete vahel veidi suuremaid vahesid
- Mitteväärismetall sulab keevitamise ajal ja keevisõmbluse tugevus on suurem kui mitteväärismetallil
5. Võnkuv kõvajoodisjootmine
See integreerib tala kujundamise ja keevisõmbluse jälgimise funktsioonid samasse seadmesse ALO3 kaudu. Täitetraati saab kasutada mehaanilise andurina.
Peamised rakendused:
Valgete kerede laserjootmine, sealhulgas peamiselt katusekatete ja pakiruumi luukide laserjootmine, samuti autoosade jootmine. Osade kõikumised ja kinnitusdetailide vead suurendavad sageli laserjootmise raskust märkimisväärselt, mis viib laserkeevitusprotsessi äärmiselt keerulise silumiseni. Võnksjootmine võimaldab aga tõhusalt reguleerida oma keevitussuunda. Keevituse jälgimise ja automaatse fookuskauguse kompenseerimise funktsioonide abil saab laserkiirt hõlpsalt juhtida ja fokuseerida, realiseerida suunamuutusi, omada kõrget automatiseerimisastet, kiiret keevituskiirust ja kõrget efektiivsust, säilitades seeläbi keevituse kvaliteedi.
★ Eelised:
- Keevitusjälgimine tooriku keevitustrajektoori reaalajas määramiseks
- Keevitustrajektoori adaptiivne reguleerimine XYZ-telje kolmes suunas vastavalt erinevatele tooriku kõrvalekalletele hea keevituskvaliteedi saavutamiseks
- Parandab toote keevitamise järjepidevust
6. Kolmepunktiline kõvajoodisjootmine
Läätsele on lisatud kahepunktiline moodul. Keevitamise ajal jaotab kõvajoodisoptika kolmepunktiline moodul ühe kiire kolmeks kiireks, pakkudes lahendust kuumtsingitud terasplekkide kõvajoodisjootmiseks ja keevisõmbluse lamedamaks muutmiseks ilma pragunemiseta.
Peamised rakendused:
Alumiiniumisulamist valgete kerede kõvajoodisjootmine, katusekatete ja pakiruumi luukide laserjootmine ning autoosade kõvajoodisjootmine jne.
★ Eelised:
- Stabiilsem ja usaldusväärsem kõvajoodisprotsess
- Kiirem kiirus
- Suurem tugevus
- Kuumtsingitud lehtmetalli keevisõmbluste parem välimus
- Veebipõhine puhastusprotsess
- Dünaamiline energia reguleerimine
7. Mitme lainepikkusega hübriidkeevitus
Mitme lainepikkusega hübriidkeevituson Lianying Laseri poolt välja töötatud uuenduslik keevitusprotsess. See asetab kaks erineva lainepikkusega laserkiirt üksteise peale, nii et kahe kiire teljed langevad ruumis kokku. Põhilainepikkusega laserit kasutatakse peamiselt keevitamiseks, samas kui sekundaarse lainepikkusega laserit kasutatakse peamiselt keevitustraadi ja põhimetalli eelsoojendamiseks, vähendades sulametalli jahtumiskiirust keevitusvannis. See sobib eriti hästi alumiiniumisulamite, magneesiumisulamite, vasesulamite jne jaoks.
★ Eelised:
- Vähendab pooride sisu
- Suurendab keevitusriba stabiilsust ja keevitamise efektiivsust
- Leevendab tõhusalt termilist pinget, vähendab pragusid, parandab keevisõmbluse tugevust ja annab keevisõmblustele suhteliselt ühtlase välimuse.
Kokkuvõtteks võib öelda, et laseritööstuses tervikuna on välismaised tehnoloogiad ja seadmed endiselt juhtpositsioonil. Need on igas aspektis, alates laseri hostidest ja optilistest töötluspeadest kuni abiseadmeteni, nagu jahutid, võimsusmõõturid, keevitamise ajal jälgimine, keevitusjärgne kontroll ja TCP kalibraatorid, põhjalikult arenenud. Kodumaised ettevõtted teevad kõik endast oleneva, et järele jõuda. Laserkeevitusrakenduste valdkonnas on Hiina aga jõudnud rahvusvahelisele kõrgtasemele suhteliselt lähedale ning mitmed kõrgetasemelised ettevõtted on saavutanud suurepäraseid tulemusi.
Postituse aeg: 05.09.2025
