Laserové svařování má zaměřit laserový paprsek na povrch obrobku přes optickou čočku, takže materiál se rychle roztaví za vzniku roztavené lázně a poté se rychle ochladí za vzniku svarového spoje.Má vlastnosti velkého poměru stran, vysoké rychlosti svařování a bezkontaktnosti s obrobkem, což lze snadno dosáhnout Automatizovaná výroba, takže tento proces byl široce používán.Avšak vzhledem ke složité interakci mezi laserovým zdrojem tepla a materiálem během procesu laserového svařování, stejně jako speciálním fyzikálním vlastnostem slitin hliníku a slitin mědi, mají materiály s vysokou odrazivostí vysokou odrazivost laseru při svařování, nestabilní svařovací proces, materiály s vysokou odrazivostí mají vysokou odrazivost laseru při svařování, svařovací proces je nestabilní. a snadno vyrobitelné defekty poréznosti atd. problém.Při použití běžných laserů ke svařování vysoce reflexních materiálů, jako je hliník a měď, zhroucení klíčové dírky způsobí malé dírky a cákance.V důsledku rozstřiků se svarový kov redukuje, což má za následek důlky a nerovné povrchy;navíc tyto materiály mají vysokou odrazivost laseru, míra absorpce je nízká a většina energie se odráží, což má za následek špatné spojení plniva;současně se během procesu chlazení vlivem nadměrné rychlosti chlazení prudce snižuje rozpustnost vodíku a dalších plynů v roztavené lázni a na únik je příliš pozdě, což má za následek vznik pórů.vyrobit.
Hlavní metody svařování pro snížení rozstřiku a poréznosti
Jak snížit rozstřik, snížit poréznost a získat hladký svar je hlavní problém při svařování materiálů s vysokým odrazem.Mnoho domácích i zahraničních společností také pokračovalo ve zkoumání tohoto aspektu a uvedlo na trh své vlastní produkty.
(1) Použití výkyvné svařovací hlavy Metoda výkyvného svařování může rozptýlit hustotu energie, zlepšit rovnoměrnost teploty svaru a do určité míry snížit tvorbu rozstřiku a pórů.V současnosti hlavní výrobci laserových hlav (jako Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin atd.) uvedli na trh podobné výkyvné laserové svařovací hlavy.Ale zároveň existují určité nevýhody.Protože je hustota energie laseru snížena, je třeba zvýšit výkon nebo zpomalit rychlost svařování.
(2) Použijte kompozitní svařovací hlavu s dvojitou vlnovou délkou pro kombinaci vláknového laseru a polovodičového laseru s kompozitní svařovací hlavou s dvojitou vlnovou délkou a překrytí v místě svařování.Vláknový laser provádí svařování hlubokou penetrací.Minimalizujte rozstřikování.V současné době výrobci laserových hlav, jako jsou Jiaqiang a Wanshunxing, také uvedli na trh takové svařovací hlavy.Tento způsob svařování však vyžaduje použití dvou laserů a kombinace zařízení je složitější.
(3) Laser se speciálním bodem
Nejlepší nákladově efektivní řešení je na straně laseru, změna Gaussova distribučního laseru na kruhové + středové světlo, středový světelný bod zaručuje hloubku roztavené lázně a kruhový světelný bod hraje roli předehřívání a pomalého chlazení, které je porovnána s výše uvedeným principem dvouvlnného kompozitního svařování.podobný.Typičtí výrobci laserů uvedli na trh podobné lasery, jako je laser AMB od IPG a laser ABP od Raycus.
Co je FRM GW Laser Tech
V reakci na potíže se svařováním výše uvedených materiálů s vysokou odrazivostí se společnost GW Laser neustále vydala cestou technologického rozvoje a uvedla na trh odborníka na svařování materiálů s vysokým odrazem – dynamický bodový výstupní laser FRM (Flexible Ring Mode), který může účinně snížit proces svařování vysoce reflexních materiálů.Tvorba rozstřiku a pórovitosti.
FRM laser spojuje dva optické moduly s jádrovou vrstvou a prstencovou jádrovou vrstvou vlákna prostřednictvím přizpůsobeného propojovacího členu, spojuje dva laserové paprsky do jednoho paprsku a poté jej zaostřuje na povrch obrobku za účelem vytvoření kompozitního bodu.Nastavením vhodného poměru energie lze vytvořit relativně širokou šířku svaru a nízký poměr stran svarového švu, což může účinně zlepšit stabilitu klíčové dírky a může výrazně snížit rozstřik a snížit citlivost stomatu.
FRM laser může libovolně řídit výkon světla jádra vlákna a světla jádra prstence.Může rozsvítit pouze centrální světlo nebo kruhové světlo, nebo obojí lze zapnout současně a vytvořit tři režimy běžného bodového, prstencového bodu a složeného bodového světla;pokud je zapnuto současně, může jádro a kruhové jádro zvýšit výkon centrálního jádra než výkon kruhového jádra, nebo výkon centrálního jádra může být menší než výkon kruhového jádra, nebo výkon centrálního jádra je stejný na výkon prstencového jádra a lze přepínat celkem pět různých tvarů bodů.
Průměr centrální skvrny je malý a hustota energie je vysoká.Svařování je založeno na režimu svařování s hlubokým průvarem, který vytvoří klíčovou dírku a vytvoří roztavenou lázeň s velkým poměrem stran.Má však vysoké požadavky na lícující mezeru a při vytvoření klíčové dírky hlubokým penetračním svařováním se uvolňuje velké množství vysokotlakých kovových par, které jsou náchylné k rozstřikování a výbuchům.Teplota roztavené lázně je vysoká a vnitřní proudění je prudké a kolísání roztavené lázně je zřejmé.
Průměr prstencové skvrny je velký a hustota energie je malá.Svařování je založeno na režimu vedení tepla, který může vytvořit širší tavnou lázeň.Protože tepelně vodivé svařování netvoří klíčový otvor, teplota tavné lázně je během procesu svařování nízká a nedochází k žádnému zjevnému kolísání tavné lázně.Rozstřik, svar je plochý a krásný.Vzhledem k hustotě rozptýlené energie však nelze dosáhnout velké hloubky průniku.
Kombinací obou dohromady úpravou vhodného poměru energie, zatímco centrální bod zaručuje hloubku roztavené lázně, prstencový bod zvyšuje šířku a dobu trvání roztavené lázně, na jedné straně zlepšuje stabilitu klíčové dírky a snižuje rozstřikování Na druhé straně je proudění roztavené lázně stabilnější, bubliny dlouhodobě přetékají a snižuje se pravděpodobnost tvorby pórů.
Laser FRM může poskytnout celkový výstupní výkon až 20 kW a může flexibilně upravovat parametry výstupního světla.Průměr výstupního vlákna centrálního paprsku je 50μm/150μm a výstupní výkon je až 10KW;průměr výstupního vlákna prstencového paprsku je 150 μm/300 μm a výstupní výkon je až 10 kW.Centrální paprsek je vláknový laser s vlnovou délkou 1070nm a prstencový paprsek může být kromě vláknového laseru 1070nm vybaven polovodičovým laserem 976nm pro realizaci slučování paprsků s duální vlnovou délkou a duálním laserem.
FRM vynikající svařovací efekt
Aby bylo možné zohlednit svařovací efekt FRM, následující používá FRM laser a běžný laser ke svařování hliníkových slitin a jejich porovnání.
Laser FRM 1,5KW+1,5KW (50μm+150μm) byl použit ke svařování hliníkové slitiny 6061 o tloušťce 3 mm a porovnán s 3KW (100μm) běžným laserem.Lze jednoznačně zjistit, že rozstřik FRM laserového svařování je podstatně menší než u běžného laserového svařování.
Svařené vzorky byly rozříznuty pro metalografické pozorování.Díky efektu prstencového bodu má svar získaný FRM laserem široký horní a spodní úzký tvar a horní a spodní povrchy jsou v zásadě ploché;zatímco šířka svaru běžného laserového svařování je v podstatě v jedné rovině nahoře a dole a horní povrch je zborcený a spodní povrch je konvexní.
Testuje se pevnost svarového švu po svařování a pevnost v tahu svařování FRM je lepší než u běžného laserového svařování.
Důležité aplikace FRM
Čína považuje nová energetická vozidla za jedno ze svých sedmi strategických odvětví.Vzhledem k tomu, že napájecí lithiová baterie je klíčovou hlavní součástí nových energetických vozidel, s neustálým vývojem nových energetických vozidel je také široce používána a vyvíjena odpovídajícím způsobem.
Podle statistik China Research Institute of Puhua bude celosvětová poptávka po lithiových bateriích od roku 2017 do roku 2020 nadále stoupat a poptávka po zařízení s lithiovými bateriemi bude v příštích 3-5 letech dále růst.Rychlý rozvoj průmyslu lithiových baterií způsobil, že velké společnosti zvýšily výstavbu nových továren a rozšiřovaly výrobní kapacity.
Bezpečnost baterie je velmi důležitá.Jakmile dojde k příslušnému selhání, povede to k velmi vážným výsledkům a ohrozí životy lidí.Mezi nimi je faktorem, který hraje rozhodující roli v bezpečnosti elektrických vozidel, svařování klíčových částí napájecího akumulátoru.Nejdůležitějším materiálem v těchto pozicích je hliníková slitina, včetně nevýbušných ventilů, těsnění článků, jazýčků, přípojnic atd.;následují měděné materiály, jako jsou tyče, jazýčky atd. Kvalita svařování těchto poloh přímo ovlivní spolehlivost kvality baterie.
Pro svařování různých částí napájecí baterie může laser FRM pomocí laseru Guanghui efektivně vyřešit problém svařování, realizovat nulový rozstřik při svařování, žádné póry na povrchu, stabilní průnik, hladký a krásný svařovací šev, výrazně zlepšit kvalitu svařování a efektivně zajistit stabilitu napájecí baterie.Sex a bezpečí.
Transformace globálního automobilového trhu na elektrifikaci je obecným trendem a v rámci tohoto obecného vývojového trendu je nutné klást vyšší požadavky na lithium-iontovou svařovací technologii a zpracování lithium-iontových baterií se stalo důležitým trhem pro domácí laserové společnosti.Guanghui Laser bude i nadále vyvíjet úsilí v oblasti svařování lithiových baterií.Prostřednictvím nezávislých inovací budou provedeny laserové iterativní upgrady, které pomohou zákazníkům zlepšit svařovací procesy a zvýšit bezpečnost a konkurenceschopnost produktů.
Autor: GW Laserový aplikační inženýr Jiaxing Gu
Čas odeslání: 15. února 2022