Лекція 23. Тема 6.11.Лазерне зварювання.

Лекція 23.    Тема 6.11.Лазерне зварювання.

       При виконанні операції з'єднання матеріалів лазерним променем використовуються різні по виду лазерні агрегати:  газові; твердотільні;  напівпровідникові.

      Безпосередньо процес базується на тому, що при направленні енергії квантів на зварювані вироби спостерігається поглинання ними цієї самої енергії, що приводить до збільшення температури поверхні деталей за рахунок утворення теплоти.

     Лазерні установки здатні концентрувати квантову енергію на певній ділянці поверхні, в результаті чого сильному нагріванню піддається невелика частина заготовки.

    Лазерне зварювання дозволяє виконувати з'єднання конструкцій з вельми великими габаритами, так як для її виконання не потрібний вакуум. Крім того, використання променя лазера характеризується наступними важливими перевагами:

• отримання в процесі зварювання по-справжньому бездоганної якості з'єднання виробів з таких матеріалів, які іншими зварювальними методами зварюються дуже і дуже погано (популярна стикова зварка, наприклад, за своїми якісними показниками не йде ні в яке порівняння з лазерною);

• відсутність на оброблюваній поверхні холодних і гарячих тріщин за рахунок того, що лазер забезпечує великі швидкості охолодження і нагріву металу (при цьому на околошовній ділянці виявляється несуттєвий тепловий вплив);

• легке регулювання і управління променем лазера за допомогою оптичних дзеркальних комплексів дають можливість направляти тепловий вплив в найбільш важкодоступні області конструкції, а значить, зварювання може виконуватися практично в будь-якому її місці;

• лазерний промінь гарантує стабільне утворення з'єднувального шва, так як на його характеристики не впливають магнітні поля, як це зазначається при виконанні зварювальних робіт за допомогою електродуги або електронного променю.

Також варто відзначити і те, що зварювання виробів із застосуванням лазерного обладнання забезпечує мінімальний рівень деформації конструкцій, унікальну технологічну міцність отриманих сполук.

     Стандартний газовий лазер, який використовується в даний час, є досить простим агрегатом. Виконаний він у вигляді трубки, в яку накачують газ. Дана трубка обмежується паралельними дзеркалами з обох сторін (з одного боку встановлюють напівпрозоре дзеркало, з іншого - повністю непрозоре). У описану конструкцію вводять електроди, між ними формуються так звані "швидкі електрони". Вони-то і збуджують молекули газу, які створюють кванти світла, повертаючись в свій звичайний стан. Лазерні установки газового типу здатні функціонувати безперервно.

Лазерна технологія може виконуватися за двома схемами:

• зварювання в середовищі захисних газів;

• зварювання на повітрі.

Перша із зазначених технологій дозволяє здійснювати з'єднання самих різних металів, які раніше вважалися непридатними для зварювання (зварювання нержавіючої сталі, металів тугоплавкої групи ).