Lasersvejsning er en af de tidligste anvendelser inden for industriel lasermaterialebehandling. I de fleste tidlige anvendelser er lasergenererede svejsninger af højere kvalitet, hvilket forbedrer produktiviteten. Med udviklingen af lasertyper har laserkilder nu højere effekt, forskellige bølgelængder og et bredere pulskapacitetsområde. Derudover fremmer stråleudbredelse, maskinstyringshardware og -software samt processensorer den bedre nye udvikling af lasersvejseprocessen.
Lasersvejsning har unikke fordele, herunder lav varmetilførsel, snæver fusionszone og varmepåvirket zone, samt fremragende mekaniske egenskaber af materialer, der tidligere var vanskelige at bruge processer, der producerer stor varmetilførsel til dele. Disse egenskaber gør svejsningen dannet ved lasersvejsning stærkere og mere attraktiv i udseende. Derudover er den nødvendige afbindingstid til lasersvejsning meget mindre. Sammen med lasersporingssensoren kan automatisering realiseres, hvilket reducerer produktomkostningerne. Alle disse nye teknologier har yderligere udvidet anvendelsesområdet for lasersvejsning. I mange industrier er fiberlasersvejsning med forskellige metaller, komponentformer, størrelser og volumener blevet anvendt med succes.
Den stigende brug af lithium-batterier i elektriske køretøjer og mange elektroniske enheder betyder, at ingeniører bruger fiberlasersvejsning i produktdesign. De strømførende komponenter genereret af kobber eller aluminiumslegering er forbundet med en række batterier i batteriet ved lasersvejsning med optisk fiber. Lasersvejsning af aluminiumslegering (normalt 3000-serien) og rent kobber for at danne en elektrisk kontakt med batteriets positive og negative elektroder. Alle materialer og materialekombinationer anvendt i batteriet er kandidatmaterialer til den nye fiberlasersvejseproces. Overlappende, stød- og kantsvejsede samlinger danner forskellige forbindelser inde i batteriet. Lasersvejsning af fligmaterialet til de negative og positive terminaler vil frembringe indpakket elektrisk kontakt. Det sidste batteripakkesamling og svejsetrin, nemlig den fælles forsegling af aluminiumstanken, skaber en barriere for den interne elektrolyt. Da batteriet forventes at fungere pålideligt i 10 år eller mere, kan udvalget af lasersvejsning altid have høj kvalitet. Ved at bruge korrekt optisk fiberlasersvejseudstyr og -proces kan lasersvejsning konsekvent producere højkvalitetssvejsninger af 3000-seriens aluminiumslegering.
2. Præcisionsbearbejdning svejsning
Tætninger brugt i skibe, kemiske raffinaderier og medicinalindustrien blev oprindeligt TIG-svejset. Fordi de bruges i følsomme miljøer, er disse komponenter præcisionsbearbejdet og slebet af nikkelbaserede legeringsmaterialer med højtemperaturbestandighed og kemisk korrosionsbestandighed. Batchstørrelsen er normalt lille, og antallet af indstillinger er stort. Det er underforstået, at samlingen af disse komponenter på nuværende tidspunkt er blevet forbedret ved lasersvejsning med optiske fibre. Årsagerne til at bruge fiberlasersvejsning til at erstatte den tidlige robotbuesvejseproces omfatter: kvaliteten af lasersvejsning er ensartet; Det er nemt at konvertere fra en komponentkonfiguration til en anden for at reducere indstillingstiden og forbedre outputtet; Omkostningerne reduceres ved at samle lasersporingssensoren for at automatisere lasersvejseprocessen.
Hermetisk forseglet elektronik i medicinsk udstyr såsom pacemakere og anden elektronik har gjort fiberlasersvejsning til den foretrukne proces til applikationer, der kræver den højeste pålidelighed. Den seneste udvikling af den gastætte svejseproces har løst problemerne i forbindelse med lasersvejsning og svejseendepunkt, som er nøglepositionen til at fuldføre gastæt forsegling. I den tidligere lasersvejseteknologi, når laserstrålen er slukket, selv når lasereffekten er reduceret, vil der blive genereret depression ved endepunktet. Avanceret laserstrålestyring eliminerer fordybninger i tynde og dybe svejsninger. Resultatet er ensartet svejsekvalitet, ingen porøsitet ved slutpunktet, forbedret udseende og mere pålidelig tætning.
Fiberlasersvejsning af nikkel- og titanium-baserede luftfartslegeringer kræver styring af svejsegeometri og svejsemikrostruktur, herunder minimering af porøsitet og styring af kornstørrelse. I mange rumfartsapplikationer er træthedsydelsen af svejsninger det vigtigste designkriterium. Derfor specificerer designingeniøren næsten altid, at svejseoverfladen er konveks eller let konveks for at øge svejsestyrken. Til dette formål anvendes en påfyldningslinje med en diameter på 1,2 mm til den automatiserede proces. Tilføjelsen af svejsetråd til stødsamlingen vil resultere i ensartede svejsekroner på toppen og bunden. Ved at sikre svejsningens gode mikrostruktur bidrager valget af svejsetrådslegering også til svejsningens mekaniske egenskaber.
Evnen til at fremstille produkter ved hjælp af forskellige metaller og legeringer forbedrer i høj grad fleksibiliteten i design og produktion. At optimere egenskaberne af færdige produkter, såsom korrosion, slid og varmebestandighed, samtidig med at omkostningerne kontrolleres, er en almindelig motivation for uens metalsvejsning. Forbindelse af rustfrit stål og galvaniseret stål er et eksempel. På grund af deres fremragende korrosionsbestandighed er 304 rustfrit stål og galvaniseret kulstofstål blevet meget brugt i forskellige applikationer, såsom køkkenmaskiner og luftfartskomponenter. Denne proces giver nogle særlige udfordringer, især fordi zinkbelægning vil medføre alvorlige problemer med svejseporøsitet. Under svejsning vil energien til at smelte stål og rustfrit stål fordampe zink ved omkring 900 ℃, hvilket er meget lavere end smeltepunktet for rustfrit stål. Zinks lave kogepunkt fører til dannelse af damp under nøglehulssvejsning. Når du forsøger at undslippe smeltet metal, kan zinkdamp forblive i den størknede svejsning, hvilket resulterer i for stor porøsitet af svejsningen. I nogle tilfælde vil zinkdamp undslippe med metallets størkning, hvilket resulterer i porer eller ruhed på svejseoverfladen. Efterbehandling og mekanisk svejsning kan let udføres gennem passende samlingsdesign og valg af laserprocesparametre. Der er ingen revner eller porer på de øvre og nedre overflader af lapsvejsningerne af 304 rustfrit stål med en tykkelse på 0,6 mm og galvaniseret stål med en tykkelse på 0,5 mm.
