Лазерная сварка нержавейки

Лазерная сварка нержавейки

Лазерное сваривание нержавейки является соответственно уникальным процессом соединения, благодаря ему осуществляется прогрев необходимых частей металла, и расплавление его, с применением узконаправленного лазерного луча. Главным преимуществом подобного метода сваривания считается то, что при работе можно сформировать аккуратный узкий шов с наиболее глубоким проваром.

В использовании простого сваривания нержавейки, температура которого считается узко ограниченной по требуемой площади. Скорость процесса, при котором обрабатывается металл, происходит намного быстрее, однако при всех технологических преимуществах существует большой вред организму из-за определенного излучения.

Подобный способ технологии рекомендуется производить по ГОСТ 19521-74. Из-за которого лазерное сваривание относится к работам термического рода, где используется применение расплавления и энергии тепла, чтобы получить конечный результат. Тонкости подобных работ напрямую зависят от характеристик присутствующих у луча, поскольку здесь присутствует важная роль его когерентность, монохроматичность и направленность.

Благодаря таким функциям луча появляется возможность в осуществлении точечной концентрации, и выполнять обрабатывание малых участков. Такой способ используется практически в автомобильном изготовлении и еще в некоторых сферах, где необходимы высокоточные соединения в работах с тонкими металлами.

Область применения

Лазерная сварка металлов, в частности нержавеющих сталей, применяется на крупных производствах. Из-за своей сложности, технология оказывается не самой востребованной в широком применении. Но когда нужно работать с тонкими листами и прочими сложными вещами, то здесь лазерная установка будет весьма кстати. Лазерная сварка нержавейки применяется практически для всех марок данного металла и его сплавов. Уникальная методика обеспечивает хорошее качество даже при соединении его с другими разновидностями. Производство нержавеющих корпусов, мелких деталей и прочих вещей нередко использует лазерные установки для сварки.

Применение лазерной сварки

Сварка металлов лазером активно используется для соединения легированных сталей, особенно алюминия, титана и нержавейки. Сфокусированный пучок преображенного света способен расплавлять металл толщиной от 0,1 до 10 мм. Это позволяет сваривать как стандартные пластины, так и тоненькие элементы. Благодаря этому лазерные установки нашли широкое применение в электротехнике.

Способность создавать тонкие, и аккуратные швы, отразилась на использовании лазера в ремонте ювелирных украшений и оправ очков. Для этого используют настольные установки, где обозначена точка воздействия луча. Мастер подносит изделие под эту точку и включает подачу энергии. Происходит точечная сварка.

В промышленности лазер применяется в сваривании элементов автомобилей или коррозионно-устойчивых труб. Для этого выпускаю специальные крупные установки, располагаемые на кронштейнах. Как можно заметить на некоторых видео, сварка на таких постах выполняется подводом изделия под головку лазера и включением оборудования. Если требуется создать беспрерывный круглый шов, то используются дополнительные автоматические приспособления, вращающие изделие во время сварки.

Большинство таких аппаратов предназначено для ведения ровных линий шва. Если пластины разрезаны неровно, или специально требуется волнистое соединение, то чтобы не вести шов в ручную, применяются шаблоны, форма которых соответствует линии сварки. Головка аппарата точно повторяет заданные повороты и полностью автоматизирует процесс.

Газовые лазеры

В газовых лазерных устройствах для сварки активным телом является смесь углекислого газа, азота и гелия.

Газовая смесь из баллонов с помощью насоса продувается через газоразрядную трубку, где с помощью электрических разрядов происходит возбуждение газа. Газогазрядная труба имеет отражающее и прозрачное зеркало по торцам, весь процесс происходит, как в твердотельном лазере.

По сравнению с твердотельными газовые лазеры мощнее, их мощность может превышать 20 кВт. Имеют систему водяного охлаждения. Сварочные аппараты с газовым лазером могут варить толстый металл до 2 см со скоростью 1 м/мин.

Особенности сварки различных металлов

Сваривание сталей, алюминия, титана имеет свои особенности, рассмотрим подробнее.

Сваривание сталей подразумевает обязательное очищение поверхности от коррозии, окалины, влаги и прочего.

Это необходимо для того, чтобы в процессе работы не возникало пористости и оксидных соединений.

Иногда из-за неочищенной поверхности в самом шве могут возникать холодные трещины, при сварке стальных труб это образование не допустимо.

Зачистка поверхности делается с использованием нержавеющих щеток не только в том месте, где будет располагаться шов, но еще и на прилегающей площади (10-15 см). Место сваривания сталей необходимо обезжирить.

Сварка нержавеющих сталей внахлест не рекомендуется из-за чувствительности материала к концентраторам напряжения, только в стык.

Лазерная сварка стальных труб – дело непростое, поэтому выполнять его своими руками не рекомендуется, лучше доверить его специалистам.

Магниевые сплавы и алюминий также имеет свои особенности.

Обычная сварка может сопровождаться испарением легирующих элементов и окислением поверхности.

Поверхность материалов обрабатывается механически, проходит травление, а впоследствии осветляется, промывается с помощью горячей воды, а перед сваркой зачищается шабером.

Магниевые сплавы соединяются без использования подкладок.

Соединение титана предполагает ряд сложностей:

• при высоких температурах материал становится химически активным веществом;
• когда температура при обработке титана начинает превышать 330 градусов, тогда можно увидеть рост зерна;
• могут возникать холодные трещины в самом шве из-за высокого уровня содержания водорода.

Все перечисленные трудности можно избежать при использовании лазерной сварки титана.

Перед рабочим процессом необходимо обработать поверхность титана: зачистить, можно использовать для этого пескоструйную обработку, химически затравить, обеспечить впоследствии осветление и промыть.

Для создания качественного шва на поверхности титана необходимо обработать его гелием. К сварке титана применим ГОСТ Р ИСО 5817-2009.

Преимущества и недостатки

Лазерная сварка обладает рядом неоспоримых достоинств, но, как и все сварочные технологии, имеет свои недостатки. Первые являются следствием уникальных характеристик лазерного луча, а вторые в основном связаны с высокой стоимостью и сложностью оборудования.

Главные преимущества:

• возможность сварки разнообразных материалов: от металлов и магнитных сплавов до термопластов, стекла и керамики;
• высокая точность и стабильность траектории пятна нагрева;
• наименьший размер сварного шва среди всех сварочных технологий;
• отсутствие нагрева околошовной зоны, следствием чего является минимальная деформация свариваемых деталей;
• отсутствие продуктов сгорания и рентгеновского излучения;
• химическая чистота сварочного процесса (не применяются присадки, флюсы, электроды);
• возможность сварки в труднодоступных местах и на большом удалении от места расположения лазера;
• возможность сварки деталей, находящихся за прозрачными материалами;
• быстрая переналадка при переходе на изготовление нового изделия;
• высокое качество сварных соединений.

Основные недостатки:

• высокая стоимость оборудования, запасных частей и комплектующих;
• низкий КПД (для твердотельных лазеров — около 1%, для газовых — до 10%);
• зависимость эффективности сварочного процесса от отражающей способности заготовки;
• высокие требования к квалификации обслуживающего персонала;
• особые требования к помещениям для размещения лазерного оборудования (в части вибрации, запыленности и влажности).

Сварка титана: методы борьбы с трещинообразованием

1. Соблюдение всех технологических процедур, предусмотренных нормативными документами, для того чтобы предотвратить попадание в зону ведения сварки вредных газов или паров воды. С этой целью предусмотрено выполнение тщательной подготовки рабочего поля, качественная зачистка детали и сварочного материала, а также обеспечивается качественная защита металла.
2. Проведение процедуры снятия с заготовки остаточного сварочного напряжения.
3. Для максимального снижения эффекта трещинообразования рекомендуется с (α + β)-сплавами работать в сравнительно мягком режиме (при скорости охлаждения поверхности 10-20 ˚С/с), в то время как α- и псевдo α-сплавы – в жёстком.
4. В присадочном и основном свариваемом материале необходимо снизить процентное содержание газов: водорода до уровня менее 0,008%, азота – менее 0,04%, а кислорода – менее 0,1-0,12.
5. Защита металла от насыщения газами.

Требования к чертежам

Заказы на обработку принимаются в виде чертежей в любом векторном формате.

Мы так же готовы подготовить для вас чертежи по вашим эскизам, ТЗ или описанию.

Написать нам

Цены на услуги

Стоимость услуг зависит от сложности и срочности работы рассчитывается индивидуально для каждого заказа

Примеры выполненных работ

Лазерная резка алюминия

Резка декоративных накладок

Лазерная резка латуни

Лазерная резка титана

Лазерная резка вентиляционных решеток (латунь)

Лазерная резка электротехнической стали

Лазерная резка деталей из конструкционной стали

Накладки на радиаторы

Лазерная резка меди

Резка декоративных элементов

Высокоточная резка имплантов

Изготовление декоративных накладок

Резка нержавеющей стали

Резка нержавеющей стали

Резка вентиляционных решеток

резка деталей статоров и роторов

резка деталей статоров и роторов

резка деталей статоров и роторов

Преимущества лазерной резки

Лазерный луч сфокусированный на поверхность металла в пятно малых размеров вызывает локальный нагрев материала, приводящий к его испарению и плавлению. Образующиеся жидкая и газообразная фазы металла удаляются путем продувки зоны реза ассистирующим газом. При лазерной резке рез получается узким, термическая зона минимальна, воздействие идет только на конкретный участок без нагрева остального объема и нарушения его структуры и свойств.

Применение технологии лазерной резки практически исключает механические повреждения обрабатываемого материала. Деформация материала незначительная, что делает возможной высокоточную обработку легко деформируемых, нежестких материалов. Современное автоматизированное компьютерное управление позволяет получать заготовки и изготавливать детали с контуром высокой степени сложности. В отличие от штамповки и фрезеровки, после лазерной резки отсутствуют микротрещины и остаточная деформация.

На нашем технологическом участке, выполняющем услуги резки металлов в настоящее время используются следующие лазерные машины:

• МЛ4 и МЛ3 на основе твердотельных импульсных лазеров с ламповой накачкой
• Лазерная машина МЛ35 -020 с волоконным лазером мощностью 2000 Вт и размером координатного стола 1500х3000мм.
• Лазерная машина МЛ35-015 Компакт с повышенной точностью, с размером координатного стола 1200х1200мм.

Компания «Лазеры и Технологии» оказывает предприятиям Москвы, области и прилегающих регионов услуги лазерной резки листовых металлов: черных и нержавеющих, электротехнических сталей, алюминия, латуни, меди, титана, тугоплавких металлов и др. Выполняем работы по приемлемой стоимости, в чем вы легко убедитесь, ознакомившись с прайсом на эти и другие услуги. Современное лазерное оборудование позволяет обрабатывать металл с высокой точностью и минимумом отходов.

Отличия в технологии сваривания деталей из разных металлов

Различные металлы сваривают в соответствии с различными технологическими нормами. Работа с заготовками из стали требует предварительной зачистки от загрязнений, включая ржавчину. Также изделие должно быть тщательно обезжирено и высушено.

Технология сварки металла большой толщины.

Наличие влаги в области соединения деталей может привести к повышенной гидратации и, как следствие, к снижению его прочности и долговечности.

Благодаря высокой скорости движения луча, станки лазерной сварки позволяют формировать шов без окислов. В результате становится возможным осуществлять соединение нержавеющих и титановых сплавов без флюса и инертных газов.

Эта уникальная способность делает подобные установки незаменимыми при сваривании особенно ответственных конструкций.

Развитие технологий за последние годы позволило создать компактный прибор для ручной лазерной сварки. На сегодняшний момент существует множество моделей, представленных в магазинах. Все они могут похвастаться различными параметрами и функциональностью.

[box type=”info”]Конечно, стоимость подобных установок остается достаточно высокой. Тем не менее покупка данного прибора, несомненно, быстро окупится. Особенно, если речь идет о большом объеме работ.[/box]

Лазерная сварка металла – уникальная технология, позволяющая соединять тонкие материалы, нержавеющие и титановые сплавы. Главной особенностью данной технологии является формирование качественного, аккуратного шва без каких-либо дефектов, связанных с деформациями деталей.

Благодаря указанным преимуществам такой тип сварки получил широкое распространение на различных производствах.