Технологията за лазерно заваряване е цялостна технология, интегрираща лазерна технология, технология за заваряване, технология за автоматизация, технология на материалите, технология за механично производство и дизайн на продукта. И накрая, това е не само пълен набор от специално оборудване, но и поддържащ процес. Като важна част от модерната производствена технология, технологията за лазерно заваряване има широки перспективи за приложение в авиационната промишленост в бъдеще. Насоката на развитие на технологията за лазерно заваряване включва основно следните аспекти:
1, лазерно заваряване с пълнител
По принцип заваръчната тел не се изисква при лазерно заваряване, но междината при монтажа на заварката е много голяма, което понякога е трудно да се осигури в реалното производство, което ограничава обхвата на неговото приложение. Лазерното заваряване с тел за пълнене може значително да намали изискванията за хлабина при монтажа. Например, за плоча от алуминиева сплав с дебелина 2 mm, ако не се използва тел за пълнене, междината на плочата трябва да бъде нула, за да се получи добро оформяне, като например φ 1,6 mm заваръчна тел, тъй като пълнителят може да осигури добро образуване на заварка, дори ако разликата се увеличава до 1,0 мм. В допълнение, телът за пълнене може също да регулира химическия състав или да извършва многослойно заваряване на дебели плочи.
2,Лазерно заваряване с ротационен лъч
Методът на въртене на лазерния лъч за заваряване също може значително да намали изискванията за монтаж на заварка и подравняване на лъча. Например, когато плочата от високоякостна легирана стомана с дебелина 2 мм е закрепена, допустимата междина на монтажа на челното съединение се увеличава от 0,14 мм на 0,25 мм; За плоча с дебелина 4 мм тя се увеличава от 0,23 мм на 0,30 мм. Допустимата грешка при подравняване между центъра на гредата и центъра на заварката се увеличава от 0,25 mm на 0,5 mm.
3, Онлайн откриване и контрол на качеството на лазерното заваряване
Използването на светлинни, звукови и зарядни сигнали на плазмата за откриване на процеса на лазерно заваряване се превърна в изследователска точка у нас и в чужбина през последните години, а няколко резултата от изследвания са достигнали степента на контрол в затворен контур. Сензорите, използвани в системата за откриване и контрол на качеството на лазерното заваряване и техните функции са представени накратко, както следва:
(1) Сензор за мониторинг на плазмата
1) Плазмен оптичен сензор (PS): неговата функция е да събира характерния светлинен ултравиолетов сигнал на плазмата.
2) Сензор за плазмен заряд (PCS): използвайте дюзата като сонда за откриване на потенциалната разлика между дюзата и детайла поради неравномерната дифузия на плазмено заредени частици (положителни йони и електрони).
(2) Системна функция
1) Идентифицирайте режима на процеса на лазерно заваряване. Стабилен процес на заваряване с дълбоко проникване с плазма и силни PS и PCS сигнали;
Стабилен процес на заваряване с топлопроводимост, не се генерира плазма, а PS и PCS сигналите са почти равни на нула;
В режима на нестабилен процес на заваряване, плазмата се генерира и изчезва периодично, а PS и PCS сигналите съответно се повишават и намаляват периодично.
2) Диагностицирайте дали мощността на лазера, предавана към зоната на заваряване, е нормална. Когато други параметри са сигурни, силата на PS и PCS сигналите съответства на мощността, падаща в зоната на заваряване. Следователно чрез наблюдение на PS и PCS сигналите можем да разберем дали светлинната система е нормална и дали мощността в зоната на заваряване се колебае.
3) Автоматично проследяване на височината на дюзата. PC сигналът намалява с увеличаване на разстоянието на детайла на дюзата. Използването на този закон за управление в затворен контур може да гарантира, че разстоянието между дюзата и детайла остава непроменено и да реализира автоматично проследяване на посоката на височина.
4)Автоматична оптимизация на позицията на фокуса и управление в затворен контур. В обхвата на заваряване с дълбоко проникване, когато позицията на фокуса на лъча се колебае, плазменият оптичен сигнал, получен от PS, също се променя, а PS сигналът в най-добрата позиция на фокусиране (в този момент отворът е най-дълбокият) е най-малкият. Съгласно този закон може да се осъществи автоматична оптимизация и управление в затворен цикъл на позицията на фокуса, така че флуктуацията на позицията на фокуса да е по-малка от 0,2 mm и флуктуацията на дълбочината на проникване да е по-малка от 0,05 mm.
Резюме:
Докато технологията за лазерно заваряване е широко използвана, хората също продължават да провеждат задълбочени изследвания върху нея. С оглед на неговите недостатъци, ефективността на нагряване на други източници на топлина се използва за подобряване на нагряването на лазера към детайла. Въз основа на запазване на предимствата на лазерното нагряване, лазерните и други източници на топлина се използват за заваряване на композитни топлинни източници, главно лазерно и дъгово, лазерно и плазмено дъгово, хибридно заваряване с лазер и индукционен топлинен източник и заваряване с двоен лазерен лъч. Съставното заваряване може да увеличи проникването на заваряване, да подобри работата на фугите, да намали разходите за оборудване и да подобри скоростта и производителността на заваряване. Накратко, лазерното заваряване има висока производствена ефективност, стабилно и надеждно качество на обработка и добри икономически и социални ползи. В ерата на безкрайно и постоянно обновяващо се ново оборудване, нови материали, нови технологии и нови процеси, производителите трябва не само да разбират характеристиките, предимствата и изискванията на лазерното заваряване, но и да разпознават много иновации и бъдещи тенденции в тази област. Само по този начин те могат да схванат популярната тенденция на технологиите и винаги да вървят в челните редици на времето.