Aplicarea tehnologiei de sudare cu laser în sudarea metalelor diferite

Multe industrii necesită îmbinarea materialelor metalice disparate din motive structurale, de aplicare sau economice. Combinarea diferitelor metale poate exploata mai bine cele mai bune proprietăți ale fiecărui metal. Prin urmare, înainte de a începe orice operație de sudare, sudorul trebuie să determine proprietățile fiecărui material, inclusiv punctul de topire al metalului, dilatarea termică etc., apoi să aleagă un proces de sudare care i se potrivește în funcție de caracteristicile materialului.

Sudarea diferită a metalelor se referă la procesul de sudare a două sau mai multe materiale diferite (cu compoziții chimice, structuri sau proprietăți metalografice diferite) în anumite condiții de proces. Dintre sudarea metalelor diferite, cea mai comună este sudarea oțelului diferit, urmată de sudarea metalelor neferoase diferite. Când sunt sudate metale diferite, se va produce un strat de tranziție cu proprietăți diferite față de metalul de bază. Deoarece metalele diferite au diferențe semnificative în proprietăți elementare, proprietăți fizice, proprietăți chimice etc., tehnologia operației de sudare a materialelor diferite este mult mai complicată decât sudarea aceluiași material.

Mașinile de sudură cu laser pot depăși aceste obstacole și pot realiza cu adevărat sudarea perfectă a metalelor diferite.

1. Sudarea cu laser a cuprului și oțelului

Sudarea cupru-oțel este o sudare tipică a materialelor diferite. Există diferențe mari în punctele de topire, coeficienții de conductivitate termică, coeficienții de dilatare liniară și proprietățile mecanice ale cuprului și oțelului, care nu sunt propice sudării directe a cuprului și oțelului. Pe baza avantajelor sudării cu laser, cum ar fi densitatea ridicată a energiei termice, metalul topit mai puțin, zona îngustă afectată de căldură, calitatea ridicată a îmbinărilor și eficiența ridicată a producției, sudarea cu laser a cuprului și oțelului a devenit tendința actuală de dezvoltare. Cu toate acestea, în majoritatea aplicațiilor industriale, rata de absorbție a laserului cuprului este relativ scăzută, iar cuprul este predispus la defecte precum oxidarea, porii și fisurile în timpul procesului de sudare. Procesul de sudare cu laser a metalelor diferite de cupru și oțel, bazat pe lasere multimodale, necesită o dezvoltare ulterioară.

2. Sudarea cu laser a aluminiului și oțelului

Punctele de topire ale aluminiului și oțelului sunt foarte diferite și este ușor să se formeze compuși metalici din materiale diferite. În plus, aliajele de aluminiu și oțel au caracteristicile de reflectivitate ridicată și conductivitate termică ridicată, astfel încât este dificil să se formeze găuri de cheie în timpul sudării și este necesară o densitate mare de energie în timpul sudării. Experimentele au descoperit că prin controlul energiei laser și a timpului de acțiune al materialului, grosimea stratului de reacție de interfață poate fi redusă și formarea fazei intermediare poate fi controlată eficient.

3. Sudarea cu laser a magneziu aluminiu și aliaje de magneziu aluminiu

Aluminiul și aliajele sale au avantajele unei rezistențe bune la coroziune, rezistență specifică ridicată și conductivitate electrică și termică bună. Magneziul este un metal neferos care este mai ușor decât aluminiul, are o rezistență specifică mai mare și o rigiditate specifică și are o rezistență bună la impact. Principala problemă a sudării magneziu-aluminiu este că metalul de bază în sine este ușor de oxidat, are o conductivitate termică mare și produce cu ușurință defecte de sudare, cum ar fi fisuri și pori. De asemenea, produce cu ușurință compuși intermetalici, ceea ce reduce semnificativ proprietățile mecanice ale îmbinărilor de lipit.

Cele de mai sus sunt aplicarea de sudare a mașinii de sudură cu laser în materiale metalice diferite. Sudarea cu laser a materialelor metalice diferite s-a extins de la oțel diferit la metale neferoase și aliajele acestora, în special aliajele de magneziu-aluminiu și aliajele de titan-aluminiu. Sudarea cu laser a făcut progrese și s-au obținut îmbinări sudate cu o anumită adâncime de penetrare și rezistență.