Лазерная сварка
Лазерная
сварка все
более широко применяется в авиастроении. Она основана на применении
оптических квантовых генераторов (ОКГ). В этом случае используется
тепло, возникающее на поверхности спариваемых материалов при воздействии
на них светового луча ОКГ - лазера. Лазерное излучение обеспечивает
высокую концентрацию энергии, превосходящую другие сварочные источники
энергии (газовые, дуговые, электронно-лучевые). Лазерная сварка может
выполняться в атмосфере воздуха или в среде защитных газов (аргона,
гелия или углекислого газа).
Существенной особенностью
лазерного излучения является то, что с помощью зеркальных оптических
систем лазерный луч может быть направлен в труднодоступные места и подан
на значительное расстояние без потерь энергии. Для сварки применяют
твердотельные и газовые ОКГ.
Световой поток лазера (ОКГ)
представляет собой электромагнитное излучение высокой интенсивности,
имеет высокую направленность и позволяет концентрировать энергию в
ничтожно малом объеме Поскольку лазерное излучение как и световой поток
может быть сфокусировано, то при высокой плотности излучения в зоне
обработки получается локальность, воздействия, малая зона термического
влиянии при кратковременном воздействии излучения. При этом
обеспечивается бесконтактный ввод энергии в зону обработки. Отсюда
минимальные изменения в околошовной зоне, что обеспечивает более
высокую надежность сварного соединения, полученного с применением
лазерного излучения.
Важнейшим преимуществом
лазерной сварки является возможность использования луча из одного
источника для сварки на нескольких рабочих местах (рис. 1). С помощью
отклоняющего поворотного зеркала
4 через
фокусирующее устройство
3 можно
направлять лазерный луч
1 к рабочему
месту
2 или 5.
Очевидно, что в момент подготовки к сварке на одном рабочем месте на
другом будет происходить сварка. Отсюда ясно, что коэффициент
использования оборудования будет выше, чем при других способах сварки. К
преимуществам лазерной сварки следует отнести также то, что она не
нарушает условий охраны окружающей среды.
![](/prop/svarka-lazer-1.jpg)
Рис. 1. Схема лазерной сварки
Еще одно важное
преимущество лазерной сварки способствовало широкому ее распространению.
Речь здесь идет о возможности наплавки различных металлов на
поверхности деталей. Такая наплавка получается при расплавлении на
поверхности металлического порошка (рис. 2). Здесь луч лазера
1 проходит
через фокусирующее устройство
2 и затем
уже попадает на деталь
4. В зону
сварки через патрубок
3 подают
металлический порошок. Металлический порошок, образуя небольшое облако
5, под действием луча расплавляется, покрывая деталь.
![](/prop/svarka-lazer-2.jpg)
Рис. 2. Схема лазерной
наплавки
Для защиты сварочной ванны
от воздействия внешней среды используют лазерную сварку с применением
защитного газа (рис. 3). Здесь луч лазера
1 попадает
на деталь. При этом он проходит через отверстие в трубе
2, по
которой подают защитный газ. Он сдувает брызги и продукты испарений,
которые получаются при сварке. Кроме того, сварка закрывается облаком
нейтрального газа изолируя сварочную зону от воздействия внешней среды.
![](/prop/svarka-lazer-3.jpg)
Рис. 3. Лазерная сварка с
применением защитных газов
|