Firwat brauche mir Laser-Drotschweißen?

Am Verglach mat traditionelle Schweißmethoden,Laserschweißenhuet bedeitend Virdeeler – niddrege Wärmezufuhr, séier Schweessgeschwindegkeet, kleng Hëtztbeaflosst Zon,

An de leschte Jore gouf Laserschweissung wäit verbreet an der Automobilindustrie, der Schëffsbauindustrie, der Atomkraaftindustrie, der Loftfaartindustrie a Loftfaartindustrie agesat.

D'Loftfaartindustrie an aner High-Tech-Industrien gi ëmmer méi wäit verbreet a mat der Reduktioun vun de Käschte vu komplette Sätz vun Ausrüstung an der deeglecher Hardwareversuergung agesat.

An aner Liewensbezunnen Uwendungen hunn ugefaang séier ze wuessen. Awer gläichzäiteg huet d'Eenzellaserschweißen och gewësse Nodeeler,

Kann net déi ëmmer méi divers Bedierfnesser erfëllen: éischtens, d'Ufuerderunge fir d'Lück tëscht der Schweessmontage an engem eenzege Laserschweißen si ganz streng,

Et ass normalerweis noutwendeg, datt eng Spalt vun < 0,2 mm ass, soss ass et schwéier, eng gutt Verbindung z'erreechen; Zweetens,eenzel Laserschweißenass héichempfindlech op Schweessrëss

Et ass ganz einfach, Rëssbildung an der Schweißnaht ze verursaachen, an d'Zesummesetzung vun der Schweißnaht kann net ugepasst ginn, fir d'Generatioun vu Rëss ze kontrolléieren; Drëttens, eenzel

Laserschweißen erfuerdert ultra-héich Leeschtungslasere beim Schweesse vu groussdécke Placken, an hir Penetratiounsfäegkeet hänkt ganz vun der Leeschtung vum Laser of.

An d'Schweißqualitéit kann net vollstänneg garantéiert ginn.

Fir den Entwécklungsbedierfnesser vu verschiddenen Industrien gerecht ze ginn, goufen och d'Methode vum Laserschweißen verbessert, an déi entspriechend Entwécklung gouf entwéckelt, wéi zum Beispill dësen Artikel.

D'Laser-Drotfëllungsschweissmethoden an aner Schweissmethoden ginn beschriwwen. D'Laser-Drotfëllungsschweissmethoden goufen op Basis vun engem eenzege Laserschweiss entwéckelt,

Am Verglach mat engem eenzege Laserschweißen huet et offensichtlech Virdeeler:

①Reduzéiert d'Montageufuerderunge vum Werkstéck staark, well de Schweessdrot zum Schweessprozess bäigefüügt gëtt, gëtt de Schweessbadmetall staark erhéicht a kann iwwerbréckt ginn.

Verbannt Iech mat enger méi grousser Schweißlück, wouduerch d'Schweißung méi voll gëtt;

D'Mikrostruktureegeschafte vum Schweessberäich kënne kontrolléiert ginn, well d'Zesummesetzung vum Schweessdrot anescht ass wéi déi vum Basismaterial vun der Schweessverbindung.

Nodeems den Drot an de Schweißbad geschmolzen ass, kënnen d'Qualitéit, d'Zesummesetzung an de Proportioun vum Schweißbad ugepasst ginn, fir de Verfestigungsprozess an d'Bildung vun der Mikrostruktur ze kontrolléieren.

(3) Den Energiezufuhr vun der Linn ass kleng, d'Hëtztbeaflosst Zon an d'thermesch Deformatioun si kleng, wat ganz gëeegent ass fir d'Schweißen vum Werkstéck mat strengen Deformatiounsufuerderungen;

④kann méi kleng Laserkraaft-Schweißen fir méi déck Materialien erreechen, well de Schweessdrot zum Schweessprozess bäigefüügt gëtt, kann et zu méi Schweesser kommen, an

De Schweißbadmetall gëtt däitlech vergréissert, sou datt d'Schweißverbindung opgemaach ka ginn, fir déi tatsächlech Gréisst vun der Schweißverbindung ze reduzéieren.

Laserschweißdicke, an dann Multikanal-Laserdrotschweißen vun déckem Plackematerial realiséieren.

Den Ënnerscheed tëscht Laserdrotschweißen a Laserdrotschweißen

D'Form vum Laserdrotfüllschweißen ass an der Figur 1 gewisen, déi sech vum Laserdrotfülllösen an der Figur 2 ënnerscheet. Déi grondleeënd Elementer vun deenen zwou Schweessmethoden sinn

Konsequent, besteet aus engem Laserstrahl, Schweessdrot, Schweessdeeler, Schutzgas no tatsächleche Bedierfnesser fir ze entscheeden ob se derbäigesat solle ginn, involvéiert

An déi wichtegst Ausrüstung sinn Drotzufuhrmaschinn, Schweessmaschinn, Drotfüller-Schweess-Softpistoulkapp, Schweesskapp, Héichleistungslaser.

Figur 1 Laserdrotschmelzschweißen

Figur 2 Laserdrotläten

Och wann et am Fong keen Ënnerscheed an der externer Form vun den zwou Schweessmethoden gëtt, gëtt et awer am Wesentlechen en däitlechen Ënnerscheed. Beim Laserdrotschweessen,

De Laser benotzt meeschtens e Faserlaser mat héijer Leeschtung, wéi an der Figur 3 gewisen, brauch de Laser net nëmmen en Schweessdrot, mä muss och de Basismetall schmëlzen an dran

De spezielle Lächereffekt vum Laserdéifpenetratiounsschweissen entsteet um Basismetall, wouduerch e Schmelzbecken entsteet, an d'Zesummesetzung vum Schweessdrot gëtt komplett mat der Metallzesummesetzung vum Basismetall gemëscht.

E neie hybride Schmelzbad gëtt geformt, an d'Elementzesummesetzung, de Proportioun an d'Qualitéit vum hybride Schmelzbad si méi grouss wéi déi vum Schweessdrot an dem Basismaterial.

Dofir kann den passenden Schweessdrot dem Schweessprozess jee no de Leeschtungsdefekter vum Basismaterial selwer bäigefüügt ginn, fir d'Schweesseffizienz ze verbesseren.

Op der Siicht sinn d'Rëssbeständegkeet, d'Middegkeetsbeständegkeet, d'Korrosiounsbeständegkeet, d'Verschleissbeständegkeet an aner Aspekter vun der Schweißnaht gezielt verbessert ginn.

Zousätzlech kann d'Laserdrotschweißen e Multikanal-Stapelschweißen sinn, well et eng déif Penetratiounsschweißen mat engem klenge Lächereffekt erreeche kann, wat erreecht ka ginn.

Déi komplett Verschmelzung vun den zwou ënneschten Schichten vun der Schweessperle vermeit eescht Mängel vun der Net-Verschmelzung, sou datt et d'Fäegkeet huet, Verbindungen mat grousser Déckt ze schweessen.

WéiniLaser Drotbeim Läten, benotzt de Laser meeschtens en héichleeschtenden Hallefleiterlaser, wéi an der Figur 4 gewisen

Um Schweessdrot wierkt nëmmen eng ganz kleng Quantitéit Laser op d'Schweess a schmëlzt eng kleng Quantitéit Metall op der Uewerfläch vun der Schweess, an de Schmelzpool gëtt bal duerch d'Schmelz geschmolz.

De Schweessdrot gëtt geformt, sou datt d'Schweesseistung haaptsächlech vun der elementarer Zesummesetzung an dem Verhältnes vum Schweessdrot an dem geschmoltenem Schweessdrot bei der Schweess ofhänkt.

Den Haaptzweck vum Laserdrotläten ass et, eng gewësse Verbindungsstäerkt vun der Schweessverbindung z'erreechen.

An d'Versiegelung, an d'Laserdrotläten kënnen net mat méi Kanäl gestapelte Schweess gemaach ginn, déi iewescht an ënnescht zwou Schichten vun der Schweess kënnen am Fong net fest sinn.

Elo komplett a effektiv verschmolzen, sinn déi mechanesch Eegeschafte vun der Verbindung ganz schlecht.

Uwendungsberäich vum Laserdrotschweißen

Mat der Entwécklung vun der Laserdrotfüllschweisstechnologie an der Erhéijung vun der Laserleistungslimit ass den Uwendungsberäich vunLaser-Drotfüllschweissen

Ëmmer méi extensiv, haaptsächlech a folgenden Aspekter:

Laserdrahtschweißen vun Aluminiumlegierungen

Am Allgemengen, well d'Aluminiumlegierung selwer eng héich Reflexiounsfäegkeet géint de Laser an eng héich Wärmeleitfäegkeet huet, gëtt d'Aluminiumlegierung mat Laser geschweesst.

Wann déi néideg Laserleistung grouss ass, féiert dat zu Elementer mat nidderegem Kachpunkt an Aluminiumlegierungen (wéi Mg, Zn, etc.), eeschte Verdampfung a Verbrennungsverloscht.

Gläichzäiteg beaflosst déi niddreg Uewerflächespannung vum geschmollte Metall d'Erstarrungseigenschaften vun der Schweißnaht, an dës Grënn féieren zur Existenz vu Laserschweißen vun Aluminiumlegierungen.

Vill Problemer – schlecht mechanesch Eegeschafte vun de Schweessverbindungen, schlecht Schweessformung, Porositéit a Rëss, déi eescht sinn. Amplaz gëtt e Laser benotzt fir den Drot ze fëllen.

D'Schweißen vun Aluminiumlegierungen wäert dës Problemer däitlech verbesseren:

①Laser Drotschweiss kann d'Verdënnung vun der Schweissoberfläche verbesseren, effektiv d'Schweissqualitéit verbesserenTyp, an de Sprëtz vum Schweessprozess ass kleng;

②D'Zousätzlech vu Schweessdrot kann net nëmmen d'Kristallorientéierung vun zylindresche Kristaller an der Schweess beaflossen, mä och d'Schweess verdënnen.Déi kristallin Grenzfläch, déi duerch dat relativ Wuesstum vum Kärsäulekristall entsteet, verbessert d'Schweißbildung a verbessert och d'Absorptiounsquote vum Material zum Laser.

Mat der Zounimm vun der Schmelzbreet hëlt d'Mikrohärte liicht of, an d'Zuchfestigkeit an d'Dehnung vun der Verbindung wäerten ënner den optiméierte Prozessparameter bedeitend sinn.

Verbesserung; (3) Beim Schweessen mat passenden Prozessparameter kann et keng offensichtlech intern Defekter, eng Mikrohärte vun HV60 oder méi, an HAZ an de Gelenker ginn.

Et gëtt keng offensichtlech Erweichung vun der Schweessverbindung an der Zon, an de Broch ass am Beräich vum Basismaterial während dem Zugtest.

Laserdrotschweißen vun ënnerschiddleche Metaller

Fir usprochsvoll Aarbechtsëmfeld oder aus Käschtegrënn ass et dacks néideg, gläichzäiteg verschidden Aspekter vun engem Werkstéck ze hunn.

Spezial Eegeschaften, wéi Korrosiounsbeständegkeet, héich spezifesch Festigkeit, Hëtztbeständegkeet, Verschleißbeständegkeet, héich Konduktivitéit, gutt Hëtztofleedung, etc., awer déi grouss Majoritéit...

Metallmaterialien kënnen net gläichzäiteg eng Rei vu méi prominente spezielle Eegeschafte hunn, a Metallmaterialien mat spezielle Eegeschafte sinn dacks ...

Knapp an deier, kënnen net a grousse Quantitéiten benotzt ginn, dofir, wann Dir eng Vielfalt vu Materialien mat spezielle Eegeschafte maache kënnt, fir eng effektiv Verbindung z'erreechen, dann

Kann d'Ufuerderunge vun der Benotzung erfëllen. Den Ënnerscheed an de physikaleschen a chemeschen Eegeschafte vun ënnerschiddleche Metallmaterialien ass am Allgemengen grouss, wat beim Schweessprozess inévitabel ass.

D'Bildung vun intermetallesche Verbindungen, déi e groussen Afloss op d'Leeschtung vu Schweessverbindungen hunn, sprécheg intermetallesch Verbindungen maachen d'Schweess ganz einfach ze produzéieren.

Et ass ganz schwéier, direkt een eenzege Laser ze benotzen, fir verschidde Metallverbindungen ze schweessen, an d'Prozessstabilitéit ass schwéier ze kontrolléieren.

Schwieregkeet bei der Reproduktioun. Eng grouss Zuel vu Wëssenschaftler an Experten hunn festgestallt, datt Laserdrotschweißen relativ gutt ass fir d'Schweißen vun ënnerschiddleche Metaller, an d'Wiel ass passend.

Den Zousazdrot kann d'Bildung vun intermetallesche Verbindungen bis zu engem gewësse Grad hemmen an d'Mechanik vu geschweesste Verbindungen däitlech verbesseren.

Leeschtung:

①Mg/Cu-Iwwerlappungsverbindung, déi duerch Laserdrotfëllung geschweesst gëtt, kann ënner passenden Prozessparameter gutt geformt ginnDéi maximal Scherfestigkeit vu Verbindungen aus verschiddene Metaller mat enger bestëmmter Festigkeit kann 164,2 MPa erreechen, wat 64% vum Basismetall vun enger Magnesiumlegierung ass.

② D'Schweißen vun Al/Ti-Iwwerlappungs- a Stossverbindungen gëtt ënnersicht, an d'Resultater weisen datt de Schweessprozess stabil ass a sech formt wann e rechteckege Liichtpunkt benotzt gëtt.Schéin, breet Palette vu Prozessparameteren, héich Schweessqualitéit, seng maximal Zugfestigkeit erreecht 94% vum Basismetall vun der Aluminiumlegierung;Verbessert d'Schweißformung.Fir Werkstécker mat Lagerzwecker, wann d'Schweißnaht zesummebrécht, gëtt hir effektiv Déckt reduzéiert, an déi mechanesch Eegeschafte ginn reduzéiert wann d'Schweißnaht béit.

Et féiert zu enger Spannungskonzentratioun um Rand vun der Schweißnaht, an d'mechanesch Eegeschafte ginn reduzéiert. Fir d'Wierkstéck mat Ufuerderungen un d'Erscheinung, wann d'Schweißnaht zesummebrécht.

Wann een un der Kant hänke bleift oder bäisst, kann dat e seriéisen visuellen Impakt hunn an ass net akzeptabel. Fir d'Schweißung voll ze maachen, gëtt mat engem Laserdrot geschweißt.

Et ass eng ganz gutt Method, well den Schweessdrot an de Schmelzbad geschmolz gëtt, kann en de Volume vum Schmelzbad effektiv erhéijen an dann dofir suergen, datt d'Schweess voll ass.

Defekt um Bisskanten.

Fir d'Wierkstéck mat enger grousser Verbindungsspalt (normalerweis≥0,3 mm), ass et schwéier, eng effektiv Verbindung mat engem eenzege Laserschweißen z'erreechen, a kann nëmme gefëllt ginn

Zousätzlech Material kann d'Schweißlück fëllen, dofir ass Laserdrotschweißen eng ganz effektiv Léisung.

Schmuel Spaltfiletschweißen

Schmuel Spalt Laser Drot Fëllung Schweessen kann d'effektiv Schweessen vu mëttelgrousse a décke Placken realiséieren andeems kleng a mëttel Leeschtungslasere benotzt ginn, net nëmmen duerch d'Zousätzlech Schweess

Drot fir d'Zesummesetzung an d'Struktur vum Schweessmetall z'änneren, d'Gesamtperformance vun der geschweesster Verbindung ze verbesseren, awer och d'Schweesssteigung vun engem eenzege Laser ze verbesseren

D'Adaptabilitéit an d'Feelertoleranz vum Mondfräistand, an d'Hëtztbeaflosst Zon vun der Schweess ass schmuel, an d'Spannung vun der geschweesster Verbindung ass och kleng, wat eng grouss Aarbechtskraaft huet.

Dofir hunn an de leschte Jore vill Experten a Wëssenschaftler relevant Fuerschung doriwwer duerchgefouert:

①Mat Hëllef vu Laser-Drot-Fëllung mat schmuelem Spalt a MultikanalSchweessmethod geschweesst 40mm déck Q345D Marine Stolplack, d'Resultater weisen datt déi entspriechend Schweessprozessparameter eng gutt Form kréien kënnen,

Déi geschweesst Verbindung ouni Porositéit, keng Mängel wéi Net-Schmelzung, d'Schlagfestigkeit vum Schweesszentrum ass gutt, an d'Zuchfestigkeit vun der Schweess ass méi héich wéi déi vum Basismaterial;

②De 50 mm décke Rotorstahl gouf duerch Schmuelspalt-Laser-Drotfëllungs-Multipass-Schweißen geschweesst, an d'Resultater hunn gewisen, datt d'Schweißprozessparameter gëeegent waren.

Et kann eng gutt Form kréien, keng Mängel wéi Säitewand-Net-Schmelzung, d'Schlagfestigkeit vum Gelenk gëtt reduzéiert, awer seng Zugfestigkeit ass méi héich wéi déi vum Mammematerial.

Holz;③D'Schweißen vun enger 20 mm décker Aluminiumlegierung 5083 mat engem Laserdraht mat enger schmueler Spalt gouf ënnersicht, an d'Resultater weisen, datt déi entspriechend Schweessprozessparameter entspriechen.

Eng geschweesst Verbindung mat manner Poren a kenge Mängel wéi z. B. Net-Verschmelzung kann erreecht ginn.

Uwendungsfäll a Empfehlungen fir Ausrüstung a Prozessparameter

1. Uwendungsfäll

Verbessert d'Schweißformung

Ufuerderungen: 1mm an 3mm Edelstahlschweißen, d'Schweißnaht däerf keng Porositéit hunn, an d'Formung ass gutt.

Ausrüstung: RFL-C4000 (Faserkärduerchmiesser 200μm), Drotzufuhr, Schweesskapp.

Tabelle 5 Empfehlung fir d'Form a Gréisst vun der Nut

Resultater: D'Form war gutt an d'Schweißnaht hat keng Porositéit, wéi an der Figur 5 gewisen.

Figur 5 Schweessbildung a Querschnittsmorphologie

Schmuel Spalt Laser Drot Fëllung Multipass Schweess

Ufuerderungen: 18 mm déck Q345 Marinestahlplack geschweesst, manner Schweesslächer erfuerderlech, keng Net-Schmelzung, Verbindungszuch

D'Stäerkt ass méi héich wéi déi vum Basismaterial, an d'Schweißformung ass besser.

Ausrüstung: RFL-C6000 (Faserkärduerchmiesser 400μm), Drotzufuhr, Schweesskapp.

Prozessparameter: De Schweessduerchgang muss ofgeschrägt sinn, d'Gréisst vun der Ofgeschrägter Linn ass an der Figur 6 gewisen, an aner Schweessprozessparameter sinn an der Tabell 2 gewisen.

Figur 6 Groovegréisst

Resultater: D'Form war gutt, et gouf keng Net-Schmelzverbindung, an d'Schweißnaht hat am Fong keng Porositéit, wéi an der Figur 7 gewisen, an den Zugtest gouf duerchgefouert.

Et ass bewisen, datt d'Schweißnaht am Basismaterial brécht, wat drop hiweist, datt d'Zuchfestigkeit vun der Verbindung méi héich ass wéi déi vum Basismaterial.

FIG. 7 Metallografescht Diagramm vum Schweessquerschnitt

2. Virschlag fir Ausrüstung a Prozessparameter

Verbessert d'Schweißformung an d'Qualitéit

Fir d'Stumpfverbindung mat Laserdrotschweißen vu gemeinsame Materialien, fir d'Schweißbildung ze verbesseren, ass et allgemeng recommandéiert, datt den Duerchmiesser vum Laser an dem Faserkär,

De Schweesskapp soll sou konfiguréiert sinn, datt den Duerchmiesser vum Fokuspunkt tëscht 0,4 mm an 0,6 mm läit, an den Schweessdrot soll mat der entspriechender Qualitéit ausgewielt ginn.

Aner Schweessparameter sinn an der Tabelle 2 an der Tabelle 3 gewisen.

Schmuel Spalt Laser Drot Fëllung Multipass Schweess

Fir d'Multipass-Schweißen mat Laserdrotfëllung fir eng schmuel Spalt vu mëtteldécke Placken ass et allgemeng recommandéiert, datt den Duerchmiesser vum Fokuspunkt 0,6 mm ~ 1,0 mm ass, an

An den Schweessdrot soll déi entspriechend Qualitéit wielen, zousätzlech muss d'Gréisst vun der Fugenrill e vernünftege Design hunn, d'Gréisst vun der Rill däerf net ze grouss sinn,

Soss ass et einfach, datt keng Schmelzverschmelzung an der Schweißnaht entsteet, an déi allgemeng recommandéiert Nutgréisst ass an der Tabell 5 gewisen; D'Zuel vun de Perlen soll op der maximaler Verbindungsgréisst baséieren.

Grouss Déckt fir ze bestëmmen, déi éischt ënnescht Schweißung ass recommandéiert fir déi maximal Schweißkapazitéit vun der Ausrüstung ze benotzen fir ze bestëmmen, no all Déift vun enger

Generell 3mm ~ 5mm; Wat d'Schweissprozessparameter ugeet, déi fir all Perl benotzt ginn, ass et néideg sech op seng erfuerderlech Schweissdéift ze verloossen a wéini

D'Breet vum viischte Schweessduerchgang gëtt bestëmmt. Wann d'Breet vum Schweessduerchgang méi grouss ass, soll d'Defokuséierungsquantitéit moderat erhéicht ginn, fir ze verhënneren, datt d'Säitewand net zesummeschmelzt.