Что можно сваривать лазерной сваркой

Лазерная сварка – один из универсальных способов соединения материалов без нарушения геометрии изделия и «грязных» швов. Лазерные технологии развиваются стремительно и активно, используются в разных сферах: от машиностроения до точных отраслей – ювелирное дело, космос, медицина. Важной особенностью такого типа сварки является многофункциональность: доступны разные режимы и методики для работы с большим количеством металлов, сплавов и неметаллических материалов.

Какие металлы можно подвергать сварке лазером

КАКИЕ МЕТАЛЛЫ МОЖНО ПОДВЕРГАТЬ СВАРКЕ ЛАЗЕРОМ

Какие металлы работают с лазерной сваркой? Лазерная сварка одинаково подходит для толстого и для тонкого металла – любая толщина от 0,1 до 6,0 мм, а при наличии специального оборудования и без ограничений. Лазерную сварку применяют для листового и прокатного металла, цветных и черных металлов.

Для понимания особенностей технологического процесса оговорим, что такое лазерная сварка металла – это процесс, который позволяет соединить детали при воздействии сфокусированного и уплотненного светового луча. Отметим преимущества лазерной сварки для промышленности:

  • Отсутствие окалины.
  • Защита шва и его высокое качество.
  • Большая скорость выполнения работ.

Кроме прочего, этот вид сварки позволяет выполнять соединение неметаллических промышленных материалов – пластика, керамики, стекла.

По принципу действия сварка лазером может быть непрерывной и импульсной. При непрерывной свариваются металлы большой толщины. А вот, что можно варить импульсной сваркой, стоит осветить подробнее.

Импульсный принцип предусматривает аккуратное воздействие на поверхности шва, поэтому не происходит их перегрева и не перестраиваются атомы кристаллической решетки, что позволяет лучше контролировать процесс и его динамику. Прежде чем варить импульсной сваркой, стоит правильно определить необходимые параметры шва, его плотность, применение дополнительных добавок – присадок, флюсов, защитной среды – чтобы правильно настроить плотность, скважность, частоту и мощность импульса. Также важны типы металлов и их химические свойства.   

Лазерная сварка черного металла (чугуна, железа) и сплавов стали

Продукция черной металлургии – чугун, железо и сталь, а также их сплавы – довольно широко используются в промышленности. Из них построены большинство сооружений и строений, собраны практически все автомобили, корабли и самолеты, они являются основой крупного машиностроения.

Сталь – один из самых распространенных промышленных металлов из-за своих физических и химических свойств. Она обладает высокой твердостью и гибкостью, что позволяет ей при правильном подборе выдерживать большие нагрузки. Сварка стали лазером считается одним из простых видов сварочных работ, но имеет ряд особенностей.

Здесь важно понимать, что все черные металлы различаются долей углерода в них. В чугуне его больше 2%, в железе от 1 до 2%, а в стали – меньше 1%. Иногда к чистым химическим элементам добавляют легирующие компоненты – цинк, олово, медь – для усиления определенных свойств. Это также влияет на их способность к сварке.

При выборе параметров сварки важно отталкиваться от базовых критериев:

  • Тип или марка металла. При сварке некоторых марок необходимы присадки и флюсы.
  • Толщина металла и длина шовной поверхности. Это показывает длительность работы и необходимость проплавления.

Обычно базовые установки режимов для различных сочетаний черных металлов и марок стали указываются в специальных таблицах или записаны в виде рабочих режимов в памяти аппаратов. Например, аппарат LightWELD 1500 имеет около 70 рабочих режимов, где не нужно контролировать и подбирать параметры работы. Просто устанавливаете режим на панели и производите сварку.

Сварка лазером чугуна имеет особенность, связанную с повышенной хрупкостью металла. При нагреве он становится чрезвычайно пластичным и вязким, затрудняя прохождение расплава в полость шва. Поэтому в данном случае пользуются присадками в виде электродов МНЧ-2 или ЦЧ-4, или флюсовой проволокой.    

Лазерная сварка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь – сталь, прошедшая специальное легирование металлами, которые не подвергаются коррозии (никель, хром, медь). Это делается для снижения уровня ржавления металла и повышения его стойкости к воздействию внешней среды.

Сварка лазером нержавейки может производиться при толщинах от 0,1 до 5,0 мм. Чаще всего для этого выбирается импульсный метод сварки, который позволяет формировать правильный шов без излишнего перегрева и оплавления краев металла. Сварка нержавеющей стали оптоволоконным импульсным аппаратом LightWELD 1500 производится через выбор установленных режимов без предварительной обработки поверхности листа и подготовки сварочной кромки.

Особенности аппарата, а именно легкость проведения сварки (просто провести пистолетом линию под направляющую) позволяет выполнять лазерную сварку труб из нержавейки, а также ровных листов больших габаритов. Лазерная сварка нержавеющих труб имеет важную особенность – необходимость выдерживать геометрию и плотность шва, чтобы сохранить герметичность внутри трубы. Для этого применяют две направляющие в виде разгибающихся колец и соответствующий по толщине режим. Иногда возникает необходимость сварки разных типов стали. Чтобы узнать, чем сварить нержавейку с черным металлом, необходимо знать марку этого металла, его толщину и рабочий режим сварки. Опытный сварщик самостоятельно определяет, чем и как варить нержавейку с черным металлом. Для малоопытного сварщика предлагают выбирать режим по наиболее сложному металлу (по нержавеющей стали). То есть, если не знаете, чем сваривают нержавейку с черным металлом, выбирайте режим по нержавейке и варите в среде защитного газа азота для максимального защитного эффекта, так как оба вида стали будут выделять газовое облако и контактировать с кислородом.

ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Особенности лазерной сварки алюминия и его сплавов

Алюминий – легкий цветной металл, обладающий высокой прочностью, но малой плотностью. Это позволяет использовать его в авиации, космонавтике, автомобильных двигателях и другом оборудовании. При необходимости лазерной сварки алюминия и алюминиевых сплавов нужно понимать его особенности:

  • Текучесть.
  • Низкую температуру плавления.
  • Инертность к контакту с кислородом.
  • Высокую отражающую способность

Какими же методами сварки варят алюминий? В промышленности используют аргонно- дуговую сварку – воздействие токов большого напряжения в дуге, а также лазерную импульсную сварку в среде инертного газа или с присадочной проволокой.

Особенности технологии и методов лазерной сварки алюминия (в том числе листового) прописаны в ГОСТ EN 1011-6-2017 «Часть 6. Лазерная сварка» и ГОСТ EN 4678-2016 «Авиационно-космическая серия. Сварные и паяные изделия для авиационно-космических конструкций. Соединения металлических материалов, выполненные лазерной сваркой. Качество сварных изделий», где указаны все ключевые параметры итоговых сплавов, а также применяемые материалы. Показатели данных ГОСТ дадут возможность проводить сварку алюминия лазером даже неопытному сварщику, который может использовать их как базовую таблицу.

Чаще всего, как уже упоминалось, в современных аппаратах введены режимы для данного вида сварки.

При подборе вида лазерной сварки алюминия возникает вопрос, какой газ для этого нужен. В данном случае не кислород, так как данный металл инертен по отношению к нему. Чаще всего используется аргон.

В плане цены лазерная сварка алюминия одна из самых дорогих, так как необходимы газы и присадочные материалы, а также работа предполагает более тонкий контроль из-за возможности потери прочности итоговых сплавов.

Лазерная сварка титана

ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА ТИТАНА

Титан – металл, обладающий плотностью алюминия и прочностью стали одновременно. Применяется для создания прочных структур – авиационных и ракетных двигателей, элементов прочных корпусов кораблей, космических кораблей и другого. Сварка титана лазером затруднена из-за его особенностей:

  • Способность к образованию крупного внутреннего зерна в кристаллах при сварке.
  • Способность к возгоранию при высоких температурах.
  • Инертность к кислороду.
  • Повышенной отражающей способностью.

При этом лазерная сварка титана и титановых сплавов возможна и является вполне обычным делом. При сварке используют газ аргон и контролируют нагревание, при этом не только области шва, но и прилегающих областей. Для снижения нагрева важно повысить скорость сварки – от 25 мм/сек.

Почему важно снизить нагрев? При возникновении пожара титан горит с высокой скоростью и температурой, при этом не поддается тушению обычными средствами, что сильно усложняет ликвидацию горения. При сварке титана важно быть предельно осторожным и рассчитывать нагрев ванны расплава. 

Лазерная сварка серебра, меди, латуни и магниевых сплавов

В современном производстве возникает необходимость сварки и других цветных металлов, кроме титана и алюминия. У них также есть свои особенности. Коротко расскажем о них.

Сварка меди лазером затруднена из-за способности меди к отражению световых лучей, поэтому чаще всего ее производят с понижением мощности в режиме постоянного излучения. При большой (больше 0,5 мм) толщине листа применяют флюсы для защиты от формирования брызг. В качестве защитного газа следует применять гелий.

Сварка лазером латуни, серебра и золота производится при малых мощностях – до 1 кВт, чтобы не перегревать поверхности. 

Магниевые сплавы имеют повышенную способность к возгоранию, подобно титану, но меньшую температуру горения. Для снижения опасности пожаров применяется среда защитного газа аргона, которая снижают температуру в области нагрева и защищает от образования газового облака.

Лазерная сварка неметаллических материалов (стекла, керамики и пластика)

Возможности лазерной сварки значительно расширяются в связи с возможностью варить неметаллические материалы – стекло, керамику и пластмассы.

Сварка лазером пластика производится на малой мощности без применения адгезивных средств, но в среде защитного газа, так как могут образовываться брызги. При малых толщинах возможно не применять защитные газы.

Стекло и керамика свариваются лазером небольшого импульса на малой мощности прерывистыми движениями для снижения агрессивного воздействия на чувствительные материалы.

Лазерная сварка стекла с металлом возможна, как и самого стекла, при условии, что это кварцевое стекло, и выдерживании технологии. Здесь важно помнить, что температуры плавления стекла выше, чем у многих цветных металлов, а прочность намного ниже, поэтому такие работы лучше доверять опытным сварщикам.

Ищете сварочное оборудование, которое позволит вам работать с разными видами металлов и эффективно выполнять широкий спектр поставленных задач? Познакомьтесь с ручной лазерной сваркой LightWELD 1500 и модификациями. В современных лазерных аппаратах IPG LightWELD 1500 внедрена система программируемых режимов, которые позволят вам производить практически любую сварку, даже при минимальном опыте работы и без последствий для сварного соединения.   

Контакты

г. Видное, Жуковский проезд, д. 10А, 3 подъезд, офис 11

Связаться с нами

Нажимая кнопку Отправить, я даю свое согласие на обработку персональных данных
ООО "ИТЦ Лазерных Технологий"
ИНН: 5003154008
Адрес: г. Видное, Жуковский проезд, д. 10А, 3 под., офис 11