Enciclopèdia del coneixement de la soldadura: una breu discussió sobre la classificació
i processos de soldadura per làser
En la producció industrial, la soldadura làser s'ha aplicat durant molt de temps en els camps de l'aeroespacial,soldadura d'alta precisió, i soldadura de materials especials. Amb el desenvolupament de la indústria i l'avanç de la tecnologia, la soldadura làser s'utilitza cada cop més en la soldadura de materials ordinaris. Avui parlarem de la classificació de la soldadura làser. La soldadura làser és un mètode de soldadura eficient i precís que utilitza un feix làser d'alta densitat d'energia com a font de calor per fusionar materials. Té molts avantatges, com ara una velocitat de soldadura ràpida, una petita deformació, uns requisits baixos per a l'entorn de soldadura, una alta densitat de potència, cap influència dels camps magnètics, cap limitació als materials conductors, cap necessitat de condicions de treball al buit i cap generació de raigs X durant el procés de soldadura.
La soldadura làser es pot classificar des de diferents perspectives:
- Classificació per mode d'energia de sortida del làser:
- Soldadura làser contínua: durant el procés de soldadura es forma una soldadura contínua i ininterrompuda.
- Soldadura làser pulsadaCom que l'entrada d'energia a la superfície de la peça soldada és intermitent, cada punt de llum pulsada actua sobre la superfície de la peça soldada per formar un punt de soldadura circular. Es poden obtenir diferents formes de soldadura segons els diferents paràmetres del làser.
- Classificació per la densitat de potència del punt làser enfocat:
- Soldadura per conducció de calor amb làser: la densitat de potència és relativament baixa, generalment inferior a 10⁵ W/cm². El làser transmet energia a la superfície de la peça soldada, escalfant la superfície metàl·lica a una temperatura entre el punt de fusió i el punt d'ebullició. La calor es transfereix a l'interior del metall a través de la conducció de calor per formar una soldadura, similar a l'inert de tungstè.soldadura amb gas (TIG).
- Soldadura amb làser de penetració profunda (soldadura per forat de pany): Quan la densitat de potència del làser que actua sobre la superfície metàl·lica és superior a 10⁵ W/cm², el feix làser d'alta potència actua sobre la superfície del material metàl·lic, provocant una fusió local i formant un "forat de pany". El feix làser penetra a l'interior del bany fos a través del "forat de pany" per formar una soldadura.
- Classificació per mode de control:
- Màquina de soldadura làser manual
- Màquina automàtica de soldadura làser
- Màquina de soldadura làser Galvo
- Classificació per tipus de làser:
- Màquina de soldadura làser YAG
- Màquina de soldadura làser de semiconductors
- Màquina de soldadura làser de fibra
1. Soldadura làser voladora
La soldadura làser voladora combina els avantatges de la soldadura remota, els galvanòmetres i els manipuladors, i està equipada amb un programari de processament gràfic professional per aconseguir una soldadura instantània multitrajectòria en un espai tridimensional.
Aplicacions principals:
S'aplica a productes com ara carrosseries d'automòbils, seients i peces d'automòbils comunes. Pel que fa als materials, es pot utilitzar per a diversos materials comuns com ara plaques d'acer, plaques laminades en fred i aliatges d'alumini, així com materials compostos i materials d'aliatge com ara aliatges de magnesi-alumini.
★ Avantatges:
- Compatible amb qualsevol forma de soldadura
- Apte per a qualsevol direcció de soldadura
- Distribució de soldadura/punts definida per l'usuari
- Distribució optimitzada de l'estrès
- Capaç de soldadura per punts d'alta velocitat, soldadura per costures, soldadura per solapament, soldadura a topall, soldadura de filete i soldadura superposada
- Sincronització en temps real entre el capçal de soldadura i el robot per accelerar el procés de soldadura làser
- Requisit d'espai més reduït
- Menors costos de manteniment i logística
2. Soldadura làser en espiral
És un mètode de soldadura làser amb oscil·lació làser de doble falca, realitzat equipant un mòdul d'oscil·lació especial al capçal de soldadura. Això permet que el punt de llum enfocat formi una soldadura en espiral mentre el capçal de soldadura es mou.
Aplicacions principals:
Soldadura de frontisses, intercanviadors de calor, intercanviadors de calor de tubs, soldadura de tubs gruixuts en la indústria del petroli i el gas natural, soldadura de brides i soldadura d'aliatges d'alumini, etc.
★ Avantatges:
- Soldadura més ampla
- Repetibilitat de processament/estabilitat del procés extremadament alta
- Millor formació de soldadura
- Postprocessament més senzill i superfície més llisa de la peça soldada
- Excel·lent capacitat de soldadura d'aliatge d'alumini
3. Soldadura làser
La soldadura làser fa referència a un mètode que utilitza un metall d'aportació amb un punt de fusió inferior al del metall base. El metall d'aportació de soldadura s'escalfa a una temperatura superior al seu punt de fusió però inferior a la temperatura de fusió del metall base. El metall d'aportació de soldadura líquid mulla el metall base, omple l'espai de la unió i es difon amb el metall base per aconseguir la connexió de les peces soldades.
Aplicacions principals:
Soldadura d'estructures de xassís de carrosseria d'alumini, com ara la connexió entre el sostre i la paret lateral i les portes.
★ Avantatges:
- Redueix els defectes de la soldadura làser pura, com ara porus, esquerdes i buits d'ajust excessius dels productes
- Millora la resistència de la soldadura i obté un cordó de soldadura perfecte
- Només el metall d'aportació de soldadura es fon durant la soldadura, mentre que el metall base no
- Petita deformació de les unions soldades, aspecte suau i estètic, adequat per a la soldadura de precisió, components complexos fets de diferents materials
- Zona petita afectada per la calor i alta resistència a la compressió
4. Soldadura amb filferro làser
La soldadura amb filferro làser és un mètode que utilitza un metall d'aportació amb el mateix material o similar que el metall base. El metall base i el metall d'aportació de soldadura es fonen i després se solidifiquen per formar una soldadura.
Aplicacions principals:
Soldadura de totes les parts estructurals de la carrosseria de vehicles i peces d'automòbils.
★ Avantatges:
- Redueix els defectes de la soldadura làser pura, com ara porus i esquerdes
- Millora la taxa de qualificació dels productes soldats i permet espais lleugerament més grans entre els productes soldats
- El metall base es fon durant la soldadura i la resistència de la soldadura és superior a la del metall base
5. Soldadura oscil·lant
Integra funcions de conformació de feix i seguiment de soldadura en el mateix equip a través d'ALO3. El filferro de farciment es pot utilitzar com a sensor mecànic.
Aplicacions principals:
Soldadura làser de carrosseries blanques, incloent-hi principalment la soldadura làser de cobertes de sostre i tapes de maleter, així com la soldadura de peces d'automòbils. Les fluctuacions de les peces i els errors dels accessoris sovint augmenten significativament la dificultat de la soldadura làser, cosa que comporta una depuració extremadament difícil del procés de soldadura làser. Tanmateix, la soldadura oscil·lant pot ajustar eficaçment la seva pròpia direcció de soldadura. Amb les funcions de seguiment de soldadura i compensació automàtica de la distància focal, permet guiar i enfocar fàcilment el feix làser, realitza canvis de direcció, té una alta automatització, una velocitat de soldadura ràpida i una alta eficiència, mantenint així la qualitat de la soldadura.
★ Avantatges:
- Seguiment de soldadura per determinar la trajectòria de soldadura de la peça en temps real
- Ajust adaptatiu de la trajectòria de soldadura en les tres direccions XYZ segons les diferents desviacions de la peça per obtenir una bona qualitat de soldadura
- Millora la taxa de consistència de la soldadura del producte
6. Soldadura en tres punts
S'afegeix un mòdul de doble punt a la lent. Durant la soldadura, el mòdul de tres punts de l'òptica de soldadura distribueix un feix en tres feixos, proporcionant una solució per a la soldadura de xapes d'acer galvanitzat en calent i fent que la soldadura sigui més plana sense esquerdar-se.
Aplicacions principals:
Soldadura de carrosseries blanques d'aliatge d'alumini, soldadura amb làser de cobertes de sostre i tapes de maleter, i soldadura de peces d'automòbil, etc.
★ Avantatges:
- Procés de soldadura més estable i fiable
- Velocitat més ràpida
- Major força
- Millor qualitat d'aspecte de les soldadures de xapa galvanitzada en calent
- Procés de neteja en línia
- Ajust dinàmic d'energia
7. Soldadura híbrida de múltiples longituds d'ona
Soldadura híbrida de múltiples longituds d'onaés un procés de soldadura innovador pioner per Lianying Laser. Superposa dos feixos làser amb diferents longituds d'ona, fent que els eixos dels dos feixos coincideixin en l'espai. El làser de longitud d'ona principal s'utilitza principalment per a la soldadura, mentre que el làser de longitud d'ona secundària s'utilitza principalment per preescalfar el filferro de soldadura i el metall base, reduint la velocitat de refredament del metall fos a la piscina de soldadura. És especialment adequat per a aliatges d'alumini, aliatges de magnesi, aliatges de coure, etc.
★ Avantatges:
- Redueix el contingut dels porus
- Millora l'estabilitat del cordó de soldadura i augmenta l'eficiència de la soldadura
- Alleuja eficaçment l'estrès tèrmic, redueix les esquerdes, millora la resistència de la soldadura i obté cordons de soldadura amb un aspecte relativament uniforme.
En conclusió, actualment, en la indústria làser en conjunt, les tecnologies i els equips estrangers encara ocupen la posició de lideratge. Estan completament avançats en tots els aspectes, des dels hosts làser i els capçals de processament òptic fins a equips auxiliars com ara refrigeradors, mesuradors de potència, monitorització de soldadura, inspecció posterior a la soldadura i calibradors TCP. Les empreses nacionals estan fent tot el possible per posar-se al dia. Tanmateix, en el camp de les aplicacions de soldadura làser, la Xina s'ha acostat relativament al nivell avançat internacional, amb diverses empreses d'alta qualitat que estan sorgint i aconseguint resultats excel·lents.
Data de publicació: 05-09-2025
