Лазерная сварка
Лазерная сварка
.doc
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Лазерная сварка - это метод сваривания металла, которые предназначен для особо точного соединения изделий. Часто его применяют при наличии сложной конфигурации соприкосновения элементов, которые свариваются. Данная технология применяется не так часто, но все же она обладает массой положительных особенностей.
Актуальность темы реферата заключается в том, что лазерная сварка является самой молодой из сварочных технологий — в промышленности она применяется только с конца семидесятых годов XX века. Сразу после своего появления она начала активно замещать традиционные методы сварки. Наибольшее распространение лазерная сварка получила в передовых производствах с инновационными технологиями.
Цель работы – более полное изучение лазерной сварки.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть источники энергии для лазерной сварки, виды технологических лазеров, классификацию методов лазерной сварки, ее применение, преимущества и недостатки, а также технологию лазерной сварки, оборудование для ее осуществления и другие моменты.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из пяти источников литературы.
1. Общие сведения о лазерной сварке
1.1 Источники энергии
Лазерное излучение является источником энергии, который имеет самую высокую концентрацию энергии среди других применяемых источников. Лазерное излучение имеет такие характеристики как когерентность и монохроматичность, за счет которых и определяется вышеуказанная концентрация. О них более подробно будет рассмотрено ниже.
Лазерное излучение легко передается с помощью оптических систем в труднодоступные места, может одновременно или последовательно использоваться на нескольких рабочих местах. Оптические системы транспортировки и фокусировки лазерного излучения создают возможность легкого и оперативного управления процессом лазерной сварки.1
На лазерный луч не действуют магнитные поля технологической оснастки и деталей, которые свариваются между собой, в отличии, например, от луча электронного.
1.2 Виды технологических лазеров
Для сварки металлов используются твердотельные и газовые лазеры. Лазеры технологические могут быть непрерывного действия и импульсно-периодического действия.
Одним из первых твердотельных лазеров для сварки был использован лазер на рубине. Твердотельные лазеры с активным элементом в виде стержней из стекла с примесью неодима позволяют получать более высокие значения энергии излучения. Твердотельные лазеры из иттрий-алюминиевого граната с активным элементом с добавкой неодима отличаются от других лазеров тем, что имеют по сравнению с ними большие технологические возможности.
Наиболее широко используют для сварки газовые лазеры, в которых в качестве активной среды используется СО2. Эти лазеры развивают в настоящее время среднюю мощность от нескольких десятых до десятков киловатт в непрерывном и импульсно-периодическом режимах генерации излучения с λ = 10,6 мкм.2
1.3 Классификация методов лазерной сварки
Существует три группы признаков, по которым осуществляется классификация методов лазерной сварки.
Энергетические признаки. Каждый метод лазерной сварки характеризуется плотностью мощности E, Вт/см2, т. е. отношением мощности лазерного излучения к площади пятна сфокусированного луча, и длительностью воздействия излучения τ, т. е. экспозицией непрерывного излучения или длительностью импульса при импульсном излучении.
По технологическим признакам необходимо различать сварку малых толщин и сварку с глубоким проплавлением металлов
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. Лазерная сварка с глубоким проплавлением обеспечивает соединение металлов толщиной более 1,0 мм и выполняется лазерами как непрерывного действия, так и импульсно-периодическими.
Экономические признаки. Методы лазерной сварки характеризуются своеобразными экономическими признаками, которые необходимо учитывать как при разработке технологического процесса, так и при проектировании сварных соединений.
1.4 Применение лазерной сварки
Основная область применения лазерной сварки — это передовые производства с инновационными технологиями. Изучаемая сварка нашла довольно широкое применение в автомобилестроении, атомной энергетике, в авиакосмической отрасли, приборостроении, в микроэлектронике и других областях.
При помощи лазера в микроэлектронике и приборостроении в целом соединяют между собой материалы, имеющие различную толщину и родство. Размеры свариваемых материалов могут достигать нескольких долей миллиметра, это очень важно в современной науке и технике.
Применение лазера в автомобильной промышленности не ограничивается точеной сваркой кузовных элементов из тонколистовой стали. Для снижения веса в современных автомобилях все чаще применяют детали из алюминиевых и магниевых сплавов. Характерная особенность этих материалов — наличие у них поверхностной оксидной пленки с высокой температурой плавления. Именно за счет этого здесь лазерная сварка и нашла свое широкое применение.3
В судостроении, оборонной промышленности, атомной энергетике и авиакосмической отрасли широко используются комплектующие из титана и титановых сплавов. Для сварочного производства одной из сложных задач является сварка титана. В расплавленном состоянии титан обладает высокой химической активностью к кислороду и водороду, что ведет к насыщению зоны расплава газами и образованию холодных трещин.
Металлы имеют различные физические свойства, поэтому для их сварки применяются лазерные установки, которые зарекомендовали себя с хорошей стороны. С их помощью сваривают сталь и медь с алюминиевыми сплавами, а также разнотипные цветные металлы. Новым направлением сварочных технологий является сварка лазером чугуна, которую применяют при производстве корпусов, элементов шестерен, запорной арматуры и других узлов, и компонентов.
Стоимость лазерного оборудования снижается с каждым годом. В настоящее время оно доступно и частным лицам, и малому бизнесу. Как правило, такие установки применяются для гравировки, сварки и резки листовых материалов, а также они имеют небольшую мощность, что тоже не маловажно.
1.5 Преимущества и недостатки
Преимущества лазерной сварки можно описать одним словом — точность. Лазерные установки никогда не ошибаются, с их помощью можно направить луч в конкретную точку и вероятность ошибки будет минимальна. Даже при работе с очень мелкими деталями. При этом качество соединения всегда очень хорошее.
При сварке лазером мощные установки используют газ, за счет чего шов получается узким и детали провариваются на необходимую глубину. В таком случае свариваемые детали не подвержены деформации.4
Следующий плюс просто невозможен для большинства типов сварки. Луч лазера можно направить с довольно большого расстояния, что крайне удобно в труднодоступных местах. К примеру, существует лазерный аппарат, способный ремонтировать подводные трубопроводы. Это становится возможным за счет использования зеркал. За счет них можно луч лазера направлять в любую сторону, за счет этого сварка деталей происходит в разнообразных местах – и сложных и неудобных.
Верх мастерства — сварка двух и более деталей одновременно, используя для этого всего одну установку
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
