Encyklopædi for svejseviden: En kort diskussion om klassificering
og svejseprocesser ved lasersvejsning
I industriel produktion har lasersvejsning længe været anvendt inden for luftfart,højpræcisionssvejsning, og svejsning af specialmaterialer. Med udviklingen af industrien og teknologiske fremskridt anvendes lasersvejsning nu i stigende grad til svejsning af almindelige materialer. I dag vil vi diskutere klassificeringen af lasersvejsning. Lasersvejsning er en effektiv og præcis svejsemetode, der bruger en laserstråle med høj energitæthed som varmekilde til at smelte materialer sammen. Den har mange fordele, såsom hurtig svejsehastighed, lille deformation, lave krav til svejsemiljøet, høj effekttæthed, ingen påvirkning fra magnetfelter, ingen begrænsning til ledende materialer, intet behov for vakuumarbejdsforhold og ingen røntgendannelse under svejseprocessen.
Lasersvejsning kan klassificeres ud fra forskellige perspektiver:
- Klassificering efter laserudgangsenergitilstand:
- Kontinuerlig lasersvejsning: En kontinuerlig og uafbrudt svejseform dannes under svejseprocessen.
- Pulserende lasersvejsningDa energitilførslen til overfladen af den svejsede del er intermitterende, virker hver pulserende lysplet på overfladen af det svejsede emne og danner en cirkulær svejseplet. Forskellige svejseformer kan opnås i henhold til forskellige laserparametre.
- Klassificering efter effekttætheden af den fokuserede laserplet:
- Lasersvejsning med varmeledning: Effekttætheden er relativt lav, generelt mindre end 10⁵ W/cm². Laseren overfører energi til overfladen af det svejsede emne og opvarmer metaloverfladen til en temperatur mellem smeltepunktet og kogepunktet. Varme overføres til metallets indre gennem varmeledning for at danne en svejsning, der ligner inert wolfram.gassvejsning (TIG).
- Lasersvejsning med dyb penetration (nøglehulsvejsning): Når laserens effekttæthed, der virker på metaloverfladen, er større end 10⁵ W/cm², virker den kraftige laserstråle på overfladen af metalmaterialet, hvilket forårsager lokal smeltning og dannelse af et "nøglehul". Laserstrålen trænger ind i det indre af smeltebadet gennem "nøglehullet" og danne en svejsning.
- Klassificering efter kontroltilstand:
- Manuel lasersvejsemaskine
- Automatisk lasersvejsemaskine
- Galvo lasersvejsemaskine
- Klassificering efter lasertype:
- YAG-lasersvejsemaskine
- Halvlederlasersvejsemaskine
- Fiberlasersvejsemaskine
1. Flyvende lasersvejsning
Flyvende lasersvejsning kombinerer fordelene ved fjernsvejsning, galvanometre og manipulatorer og er udstyret med professionel grafikbehandlingssoftware for at opnå øjeblikkelig svejsning med flere baner i tredimensionelt rum.
Vigtigste anvendelser:
Det anvendes til produkter såsom bilkarosserier, sæder og almindelige bildele. Materialemæssigt kan det bruges til forskellige almindelige materialer som stålplader, koldvalsede plader og aluminiumlegeringer, samt kompositmaterialer og legeringsmaterialer såsom magnesium-aluminiumlegeringer.
★ Fordele:
- Kompatibel med enhver svejseform
- Velegnet til enhver svejseretning
- Brugerdefineret svejse-/punktfordeling
- Optimeret stressfordeling
- Kan udføre højhastighedspunktsvejsning, sømsvejsning, overlapsvejsning, stumpsvejsning, filetsvejsning og overlapsvejsning
- Realtidssynkronisering mellem svejsehovedet og robotten for at accelerere lasersvejseprocessen
- Mindre gulvpladsbehov
- Lavere vedligeholdelses- og logistikomkostninger
2. Spiral lasersvejsning
Det er en lasersvejsemetode med dobbeltkilelaseroscillation, der realiseres ved at udstyre et specielt wobble-modul på svejsehovedet. Dette gør det muligt for den fokuserede lysplet at danne en spiralsvejsning, mens svejsehovedet bevæger sig.
Vigtigste anvendelser:
Hængselsvejsning, varmevekslere, rørvarmevekslere, tykrørssvejsning i olie- og naturgasindustrien, flangesvejsning og svejsning af aluminiumlegeringer osv.
★ Fordele:
- Bredere svejsning
- Ekstremt høj procesrepeterbarhed/processtabilitet
- Bedre svejsedannelse
- Enklere efterbehandling og glattere overflade af det svejsede emne
- Fremragende svejseevne i aluminiumlegering
3. Laserlodning
Laserlodning refererer til en metode, der bruger et tilsatsmetal med et smeltepunkt, der er lavere end basismetallets. Loddetilsatsmetalen opvarmes til en temperatur, der er højere end dens smeltepunkt, men lavere end basismetallets smeltetemperatur. Det flydende loddetilsatsmetal befugter basismetallet, fylder samlingsspalten og diffunderer med basismetallet for at opnå forbindelsen mellem de svejsede dele.
Vigtigste anvendelser:
Svejsning af aluminiumsrammekonstruktioner, såsom forbindelsen mellem tag og sidevæg samt døre.
★ Fordele:
- Reducerer defekter ved ren lasersvejsning, såsom porer, revner og for store pashuller i produkter
- Forbedrer svejsestyrken og opnår en perfekt svejsestreng
- Kun loddetilsatsmetallet smelter under lodning, mens basismetallet ikke gør det
- Lille deformation af loddede samlinger, glat og æstetisk udseende, egnet til præcisionssvejsning, komplekse komponenter lavet af forskellige materialer
- Lille varmepåvirket zone og høj trykstyrke
4. Lasersvejsning med trådfyldning
Lasersvejsning med trådfyldning er en metode, der bruger et tilsatsmateriale med samme eller lignende materiale som basismetallet. Basismetallet og det loddede tilsatsmateriale smeltes og størkner derefter for at danne en svejsning.
Vigtigste anvendelser:
Svejsning af hele karrosseristrukturen på køretøjer og bildele.
★ Fordele:
- Reducerer defekter ved ren lasersvejsning, såsom porer og revner
- Forbedrer kvalificeringsraten for svejsede produkter og tillader lidt større mellemrum mellem svejsede produkter
- Basismetallet smelter under svejsning, og svejsestyrken er højere end basismetallets
5. Oscillerende lodning
Den integrerer stråleformning og svejsesporingsfunktioner i det samme udstyr via ALO3. Svejsetråden kan bruges som en mekanisk sensor.
Vigtigste anvendelser:
Laserlodning af hvide legemer, herunder hovedsageligt laserlodning af tagdæksler og bagagerumsdæksler, samt lodning af bildele. Udsving i dele og fejl i fiksturer øger ofte vanskeligheden ved laserlodning betydeligt, hvilket fører til ekstremt vanskelig fejlfinding af lasersvejseprocessen. Imidlertid kan oscillerende lodning effektivt justere sin egen svejseretning. Med funktionerne svejsesporing og automatisk brændviddekompensation gør den det muligt at styre og fokusere laserstrålen let, realisere retningsændringer, har høj automatisering, hurtig svejsehastighed og høj effektivitet, hvilket opretholder svejsekvaliteten.
★ Fordele:
- Svejsesporing for at bestemme emnets svejsebane i realtid
- Adaptiv justering af svejsebanen i de tre XYZ-retninger i henhold til forskellige emneafvigelser for at opnå god svejsekvalitet
- Forbedrer ensartetheden af produktsvejsning
6. Trepunktslodning
Et dobbeltpunktsmodul er tilføjet til linsen. Under svejsning fordeler trepunktsmodulet i loddeoptikken en stråle i tre stråler, hvilket giver en løsning til lodning af varmgalvaniserede stålplader og gør svejsningen fladere uden revner.
Vigtigste anvendelser:
Lodning af hvide aluminiumslegeringer, laserlodning af tagdæksler og bagagerumslåge samt lodning af bildele osv.
★ Fordele:
- Mere stabil og pålidelig loddeproces
- Hurtigere hastighed
- Højere styrke
- Bedre udseendekvalitet på varmgalvaniserede svejsninger
- Online rengøringsproces
- Dynamisk energijustering
7. Hybrid svejsning med flere bølgelængder
Multibølgelængde hybrid svejsninger en innovativ svejseproces, der er banebrydende for Lianying Laser. Den overlejrer to laserstråler med forskellige bølgelængder, hvilket får de to strålers akser til at falde sammen i rummet. Hovedbølgelængdelaseren bruges primært til svejsning, mens sekundærbølgelængdelaseren primært bruges til forvarmning af svejsetråden og basismetallet, hvilket reducerer afkølingshastigheden for det smeltede metal i svejsebadet. Den er især velegnet til aluminiumlegeringer, magnesiumlegeringer, kobberlegeringer osv.
★ Fordele:
- Reducerer indholdet af porer
- Forbedrer svejsestrengens stabilitet og øger svejseeffektiviteten
- Lindrer effektivt termisk stress, reducerer revner, forbedrer svejsestyrken og giver svejseperler med et relativt ensartet udseende
Afslutningsvis indtager udenlandske teknologier og udstyr i øjeblikket den førende position i laserindustrien som helhed. De er omfattende avancerede i alle aspekter, fra laserværter og optiske behandlingshoveder til hjælpeudstyr såsom kølere, effektmålere, overvågning under svejsning, inspektion efter svejsning og TCP-kalibratorer. Indenlandske virksomheder gør alt for at indhente det forsømte. Inden for lasersvejsningsapplikationer er Kina dog kommet relativt tæt på det internationale avancerede niveau, med en række højkvalitetsvirksomheder, der er dukket op og opnår fremragende resultater.
Udsendelsestidspunkt: 05. september 2025
