Tehnologija laserskog zavarivanja je sveobuhvatna tehnologija koja integrira lasersku tehnologiju, tehnologiju zavarivanja, tehnologiju automatizacije, tehnologiju materijala, tehnologiju mehaničke proizvodnje i dizajn proizvoda. Konačno, to nije samo kompletan set posebne opreme već i prateći proces. Kao važan dio napredne proizvodne tehnologije, tehnologija laserskog zavarivanja ima široke izglede za primjenu u zrakoplovnoj proizvodnoj industriji u budućnosti. Smjer razvoja tehnologije laserskog zavarivanja uglavnom uključuje sljedeće aspekte:
1, lasersko zavarivanje s punilom žice
Općenito, žica za zavarivanje nije potrebna kod laserskog zavarivanja, ali je montažni razmak zavarenog spoja vrlo velik, što je ponekad teško osigurati u stvarnoj proizvodnji, što ograničava njezin raspon primjene. Lasersko zavarivanje žicom za punjenje može uvelike smanjiti zahtjeve za razmakom sklopa. Na primjer, za ploču od aluminijske legure debljine 2 mm, ako se žica za punjenje ne koristi, razmak ploče mora biti nula da bi se postiglo dobro oblikovanje, kao što je žica za zavarivanje φ 1,6 mm jer dodatni metal može osigurati dobro formiranje zavara čak i ako razmak se povećava na 1,0 mm. Osim toga, žica za punjenje također može prilagoditi kemijski sastav ili provesti višeslojno zavarivanje debelih ploča.
2,Lasersko zavarivanje s rotacijom zraka
Metoda rotacije laserske zrake za zavarivanje također može uvelike smanjiti zahtjeve za montažom zavara i poravnanjem snopa. Na primjer, kada se ploča od legiranog čelika visoke čvrstoće debljine 2 mm pričvrsti, dopušteni razmak sklopa čeonog spoja povećava se s 0,14 mm na 0,25 mm; Za ploču debljine 4 mm povećava se s 0,23 mm na 0,30 mm. Dopuštena pogreška poravnanja između središta grede i središta zavara povećava se s 0,25 mm na 0,5 mm.
3, Online detekcija i kontrola kvalitete laserskog zavarivanja
Korištenje svjetlosnih, zvučnih i nabojnih signala plazme za otkrivanje procesa laserskog zavarivanja posljednjih je godina postalo žarište istraživanja u zemlji i inozemstvu, a nekoliko rezultata istraživanja doseglo je stupanj kontrole zatvorene petlje. Senzori koji se koriste u sustavu za detekciju i kontrolu kvalitete laserskog zavarivanja i njihove funkcije ukratko su predstavljeni kako slijedi:
(1) Senzor za praćenje plazme
1) Plazma optički senzor (PS): njegova je funkcija prikupljanje karakterističnog svjetlosnog ultraljubičastog signala plazme.
2) Senzor naboja plazme (PCS): koristite mlaznicu kao sondu za detekciju razlike potencijala između mlaznice i obratka zbog neravnomjerne difuzije čestica nabijenih plazmom (pozitivnih iona i elektrona).
(2) Funkcija sustava
1) Identificirajte način procesa laserskog zavarivanja. Stabilan proces zavarivanja dubokog prodiranja s plazmom i jakim PS i PCS signalima;
Stabilan proces toplinske vodljivosti, ne stvara se plazma, a PS i PCS signali su gotovo jednaki nuli;
U režimu nestabilnog procesa zavarivanja, plazma se stvara i povremeno nestaje, a PS i PCS signali se povremeno povećavaju i spuštaju.
2) Dijagnosticirajte je li laserska snaga koja se prenosi na područje zavarivanja normalna. Kada su drugi parametri sigurni, jačina PS i PCS signala odgovara snazi koja pada na područje zavarivanja. Stoga, praćenjem PS i PCS signala, možemo znati je li sustav svjetlosnog vodiča normalan i varira li snaga u području zavarivanja.
3) Automatsko praćenje visine mlaznice. PC signal se smanjuje kako se udaljenost obratka mlaznice povećava. Korištenjem ovog zakona za upravljanje zatvorenom petljom može se osigurati da udaljenost između mlaznice i obratka ostane nepromijenjena i ostvariti automatsko praćenje smjera visine.
4)Automatska optimizacija položaja fokusa i kontrola zatvorene petlje. U rasponu zavarivanja s dubokim prodorom, kada pozicija fokusa snopa fluktuira, mijenja se i optički signal plazme koji prima PS, a PS signal na najboljem fokusnom položaju (u ovom trenutku je rupa najdublja) najmanji. Prema ovom zakonu može se realizirati automatska optimizacija i kontrola položaja fokusa u zatvorenoj petlji, tako da je fluktuacija fokusnog položaja manja od 0,2 mm, a fluktuacija dubine prodiranja manja od 0,05 mm.
Sažetak:
Iako se tehnologija laserskog zavarivanja široko koristi, ljudi također nastavljaju provoditi dubinska istraživanja o njoj. S obzirom na njegove nedostatke, učinak grijanja drugih izvora topline koristi se za poboljšanje zagrijavanja lasera na obradak. Na temelju očuvanja prednosti laserskog grijanja, za zavarivanje kompozitnih izvora topline koriste se laserski i drugi izvori topline, uglavnom lasersko i lučno, lasersko i plazma lučno, hibridno lasersko i indukcijsko zavarivanje izvora topline, te zavarivanje dvostrukim laserskim snopom. Složeno zavarivanje može povećati prodor zavarivanja, poboljšati performanse spojeva, smanjiti troškove opreme i poboljšati brzinu i produktivnost zavarivanja. Ukratko, lasersko zavarivanje ima visoku proizvodnu učinkovitost, stabilnu i pouzdanu kvalitetu obrade te dobre ekonomske i društvene prednosti. U eri beskrajne i stalno ažurirane nove opreme, novih materijala, novih tehnologija i novih procesa, proizvođači bi trebali ne samo razumjeti karakteristike, prednosti i zahtjeve laserskog zavarivanja, već i prepoznati mnoge inovacije i buduće trendove u ovom području. Samo na taj način mogu shvatiti popularni trend tehnologije i uvijek hodati na čelu vremena.