Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РЕЗКА.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Сварка металлов

Для получения сварного шва требуется лазер, который работает либо в непрерывном режиме, либо в режиме повторяющихся импульсов с достаточно высокой частотой повторения.

Взаимосвязь между глубиной и скоростью сварного шва показана на рис. 16.

Рис. 16. Связь между глубиной и скоростью образования сварного шва в различных типах стали, свариваемых при помощи СО2-лазера непрерывного действия мощностью 375 Вт. (Данные фирмы Photon Sources, Inc.)

Приведенные данные характеризуют сварку различных типов стали в стык в условиях проплавления всей толщины материала. Но даже при очень низких скоростях сварки глубина не превышает около 1 мм для нержавеющей стали и 1,5 мм для углеродистой стали. Соотношение между глубиной проникания h, мощностью лазера Р и скоростью сварки V имеет вид

h = P ½ V- ,

где  и  ‑ постоянные, которые зависят от лазерного источника, фокусирующей системы и свариваемых материалов.

Рис. 17. Глубина сварного шва в нержавеющей стали марки 304 в зависимости от мощности СО2-лазера при различных значениях скорости сварки

Рис. 18. Зависимость глубины сварного шва от скорости сварки

Рис. 19. Связь между глубиной и скоростью образования сварного шва в нержавеющей стали марки 302, получаемого при помощи непрерывного СО2-лазера мощностью 1500 Вт

Рис. 20. Связь между глубиной и скоростью образования сварного шва в нержавеющей стали марки 304, получаемого при помощи непрерывного лазера на АИГ с неодимом с указанными уровнями мощности

Т а б л и ц а 4.

Промышленные лазеры, пригодные для обработки материалов

Лазер

Длина волны, мкм

Режим работы

Типичная мощность, Вт

ЧСИ, Гц

Длитель-ность импульса, мкс

Области применения

СО2

10,6

Непрерывный

100 —несколько киловатт

—

Сварка швов

СО2

10,6

Повторяющиеся импульсы

100

(в среднем)

100

100

Сварка швов, пробивка отверстий

СО2

10,6

ТЕА

107

До 100

16

Пробивка отверстий, маркировка

АИГ:Nd

1,06

Непрерывный

До 103

—

—

Сварка швов

АИГ:Nd

1,06

Повторяющиеся импульсы с модуляцией добротности и непрерывной накачкой

104 (импульсов)

10

(в среднем)

25000

0,2

Изготовле-ние и подгонка микросхем

АИГ:Nd

1,06

Импульсная накачка

104 (импульсов)

100

1-10

Точечная и шовная сварка, маркировка

Рубин

0,694

Свободное генерирование

105 (импульсов)

Одиночные импульсы

(0,2—5) · 103

Точечная сварка, пробивка одиночных отверстий

Неоди-мовое стекло

1,06

То же

104 (импульсов)

То же

(0,5-10) · 103

То же

Т а б л и ц а 5.

Предел прочности на разрыв высокотемпературных сплавов,

подвергшихся лазерной сварке

Марка сплава

Основной металл

Основные легирующие добавки

Толщина, мм

Прочность сварного соединения,

103 кг/см2

Прочность исходного металла,

103 кг/см2

РК33

РК33

Ni

Fe, Cr, Ti

Αl, Со, Мо

1

2

10

10.9

10.3

10.6

С263

С263

Ni

Fe,Mn,Cr,Si

1

2

10,2

9.9

9,9

10.0

N75

N75

Ni

Fe, Сг, Ti

Со, Мо

1

2

7,3

7,45

8,2

8,2

М152

М152

Fe

Ni, Cr, Мо

1

2

9.1

8.9

9.3

8.9

Важнейшим достоинством лазерной сварки является малая зона термического влияния. Качество соединений зависит от многих факторов, и прежде всего от типа свариваемых материалов. Так, цинк, алюминий, олово, тантал или вольфрам трудно свариваются в отличие от палладия, золота, платины, малоуглеродистой стали, никеля. Прочность соединения зависит от величины зазора между свариваемыми элементами, зазоры в стыке не должны превышать 0,15h ( h – толщина листа ) , а при сварки внахлест – 0,25h.