Soldadura por haz láser VS Soldadura por arco de plasma

Soldadura por rayo láser

La soldadura por rayo láser es un método de soldadura eficiente y preciso que utiliza un rayo láser de alta densidad de energía como fuente de calor. La soldadura por rayo láser se puede lograr mediante rayos láser continuos o pulsados. El principio de la soldadura por láser se puede dividir en soldadura por conducción de calor y soldadura profunda con láser. La densidad de potencia inferior a 104 ~ 105 W / cm2 es soldadura por conducción de calor. En este momento, la profundidad de penetración es baja y la velocidad de soldadura es lenta; cuando la densidad de potencia es superior a 105 ~ 107 W / cm2, la superficie metálica se empotra en "agujeros" bajo la acción del calor, formando una soldadura de penetración profunda. Características de alta velocidad de soldadura y gran relación de aspecto.

La soldadura por rayo láser generalmente utiliza rayos láser continuos para completar la conexión de materiales. El proceso físico metalúrgico es muy similar a la soldadura por haz de electrones, es decir, el mecanismo de conversión de energía se completa con una estructura de "ojo de cerradura". Bajo una irradiación láser de densidad de potencia suficientemente alta, el material se evapora y forma pequeños agujeros. Este pequeño agujero lleno de vapor es como un cuerpo negro, absorbiendo casi toda la energía del rayo incidente. La temperatura de equilibrio en la cavidad es de aproximadamente 2500 ° C. El calor se transfiere desde la pared exterior de la cavidad de alta temperatura, derritiendo el metal que rodea la cavidad. Los pequeños orificios se llenan con vapor de alta temperatura generado por la evaporación continua del material de la pared bajo el haz de luz. Las cuatro paredes de los pequeños orificios rodean el metal fundido y el metal líquido rodea el material sólido. (En la mayoría de los procesos de soldadura convencionales y soldadura por conducción láser, la energía se deposita primero en la superficie de la pieza de trabajo y luego se transporta al interior por transferencia). El flujo de líquido fuera de la pared del orificio y la tensión superficial de la capa de la pared son consistentes con la presión de vapor generada continuamente en la cavidad del orificio y mantener un equilibrio dinámico. El haz de luz entra continuamente en el orificio pequeño, y el material fuera del orificio pequeño fluye continuamente. A medida que el haz de luz se mueve, el orificio pequeño siempre está en un establo estado de flujo. Es decir, el orificio pequeño y el metal fundido que rodea la pared del orificio avanzan con la velocidad de avance de la viga principal. El metal fundido llena el espacio dejado por el orificio pequeño y luego se condensa, y la soldadura es Todo el proceso anterior ocurre tan rápido que la velocidad de soldadura puede alcanzar fácilmente varios metros por minuto.

Funciones

1. La soldadura con rayo láser es una soldadura por fusión, que utiliza un rayo láser como fuente de energía e impacta en la junta soldada.

2. El rayo láser puede ser guiado por un elemento óptico plano (como un espejo), y luego el rayo se proyecta sobre la costura de soldadura con un elemento o lente de enfoque reflectante.

3. La soldadura con rayo láser es una soldadura sin contacto. No se requiere presión durante la operación, pero se necesita gas inerte para evitar la oxidación del baño fundido. El metal de aportación se utiliza ocasionalmente.

4. La soldadura por rayo láser se puede combinar con la soldadura MIG para formar una soldadura compuesta por láser MIG para lograr una soldadura de gran penetración, mientras que la entrada de calor se reduce considerablemente en comparación con la soldadura MIG.

Aplicaciones

La tecnología de las máquinas de soldadura por láser se utiliza ampliamente en campos de fabricación de alta precisión, como automóviles, barcos, aviones y trenes de alta velocidad. Ha traído una mejora significativa en la calidad de vida de las personas y también ha llevado a la industria de los electrodomésticos a la era de la ingeniería de precisión.

Soldadura por arco de plasma

La soldadura por arco de plasma se refiere a un método de soldadura por fusión que utiliza un haz de arco de plasma de alta densidad de energía como fuente de calor de soldadura. Durante la soldadura, el gas de iones (que forma un arco de iones) y el gas de protección (para proteger el baño fundido y la costura de soldadura de los efectos nocivos del aire) son argón puro. Los electrodos utilizados en la soldadura por arco de plasma son generalmente electrodos de tungsteno y, a veces, deben rellenarse con metal (alambre de soldadura). Generalmente, se adopta el método de conexión CC positiva (la varilla de tungsteno está conectada al electrodo negativo). Por lo tanto, la soldadura por arco de plasma es esencialmente una soldadura protegida con gas de tungsteno con efecto de compresión.

La soldadura por arco de plasma tiene las características de concentración de energía, alta productividad, velocidad de soldadura rápida, pequeña deformación por tensión, aislamiento eléctrico estable y es adecuada para soldar placas delgadas y materiales de caja.Es especialmente adecuada para varios metales refractarios, fácilmente oxidables y sensibles al calor. materiales (como tungsteno, molibdeno, cobre, níquel, titanio, etc.).

El gas se disocia por el calentamiento del arco, y se comprime al pasar por la boquilla refrigerada por agua a alta velocidad, aumentando la densidad de energía y el grado de disociación, formando un arco de plasma. Su estabilidad, poder calorífico y temperatura son superiores al arco general, por lo que tiene mayor penetración y velocidad de soldadura. El gas que forma el arco de plasma y el gas protector que lo rodea generalmente usa argón puro. Dependiendo de las propiedades del material de varias piezas de trabajo, también existen aquellas que usan helio, nitrógeno, argón o una mezcla de ambos.

Funciones

1. La soldadura por arco de plasma de microhaz puede soldar láminas y placas delgadas.

2. Con efecto de orificio pequeño, puede realizar mejor la soldadura de un solo lado y el conformado libre de dos lados.

3. El arco de plasma tiene una alta densidad de energía, una alta temperatura de la columna de arco y una fuerte capacidad de penetración. Puede lograr acero de 10-12 mm de espesor sin soldadura en bisel. Se puede soldar mediante encofrado de doble cara a la vez. La velocidad de soldadura es rápida, la productividad es alta y la deformación por tensión es pequeña.

4. El equipo es relativamente complicado, el consumo de gas es grande, el grupo tiene requisitos estrictos sobre el espacio libre y la limpieza de la pieza de trabajo, y solo es adecuado para soldadura en interiores.

Aplicaciones

La soldadura por plasma se utiliza ampliamente en la producción industrial, especialmente en la soldadura de cobre y aleaciones de cobre, titanio y aleaciones de titanio, acero aleado, acero inoxidable, molibdeno y otros metales utilizados en la industria aeroespacial y otras tecnologías industriales militares y de vanguardia, como el titanio. proyectil de misiles de aleación, algunos contenedores de paredes delgadas en aviones, etc.