溶接技術の革命 |アルミニウム合金のレーザー溶接
アルミニウム合金は、軽量、高強度、優れた耐食性、非磁性、優れた成形性、および優れた低温性能により、さまざまな溶接構造製品で広く使用されています。アルミニウム合金を溶接する場合、溶接された構造製品の重量は、鋼板に溶接されたものと比較して50％削減できます。現在、これは、航空、航空宇宙、自動車、動力電池、機械製造、造船、ドアと窓、化学産業、日用品などのさまざまな産業で広く使用されています。
アルミニウム合金の高度なレーザー溶接技術
アルミニウム合金のレーザー溶接技術は、過去 10 年間に開発された新しい技術です。従来の溶接方法と比較して、強力な機能性、高信頼性、高効率が特徴です。レーザー溶接アルミニウム合金の利点は次のとおりです。
▪ 高エネルギー密度、低入熱、低熱変形、狭い溶融ゾーンと熱影響ゾーン、および大きな溶融深さ。
▪ 高い冷却速度と優れた接合性能による微細溶接構造。
▪ 電極を使わないレーザー溶接で、工数とコストを削減。
▪ 溶接されたワークの形状は電磁気の影響を受けず、X 線を発生しません。
▪ 閉じた透明なオブジェクト内の金属材料を溶接する機能。
▪ レーザーは光ファイバーで長距離伝送できるため、プロセスの適応性が高くなります。コンピューターとロボットを使用すると、溶接プロセスを自動化し、正確に制御できます。
熱処理されたアルミニウム合金を扱う利点
処理速度を上げる
入熱を大幅に削減することで、生産効率を高め、溶接品質を向上させます。
高強度・厚肉のアルミニウム合金を溶接する場合、レーザー深溶着とキーホール効果が発生するキーホールの深さを大きく形成することで、従来の溶接法よりも強力な1パスでの溶接貫通を容易に実現できます。
アルミニウム合金のレーザー溶接における一般的なレーザー光源の比較
現在、市場で使用されている主なレーザー光源は、CO2 レーザー、YAG レーザー、ファイバーレーザーです。その高出力性能により、CO2 レーザーは厚板溶接により適していますが、アルミニウム合金の表面での CO2 レーザービームの吸収率は比較的小さく、溶接プロセス中に多くのエネルギー損失を引き起こします。
YAGレーザーは一般に出力が小さく、アルミニウム合金の表面でのYAGレーザービームの吸収率はCO2レーザーの吸収率よりも比較的大きく、利用可能な光ファイバー伝導、強力な適応性、単純なプロセス配置など、YAGの欠点：出力電力と光電変換電力が低い。
ファイバーレーザーには、サイズが小さく、運用コストが低く、耐用年数が長く、安定性が高く、ビーム品質が高いという利点があります。一方、ファイバーレーザーが発する光は1070nmの波長で吸収率が高く、光電変換率はYAGレーザーの10倍、溶接速度はYAGやCO2レーザーより速い。
溶接技術革命
アルミ合金溶接への応用が期待される高出力レーザー溶接装置
高エネルギー密度の溶接プロセスとして、レーザー溶接は従来の溶接プロセスによって引き起こされる欠陥を効果的に防止でき、溶接強度係数も大幅に改善されます。低出力のレーザー溶接機を使用してアルミニウム合金の厚板を溶接することは依然として困難です。これは、アルミニウム合金表面でのレーザービームの吸収率が非常に低いためだけでなく、必要な場合にしきい値の問題が依然として存在するためです。深溶け込み溶接。
アルミ合金レーザー溶接機の最大の特徴はその高能率性で、厚肉の深溶け込み溶接に適用されて活用されています。そして、この厚肉深溶込み溶接技術は、今後の発展は必至です。この厚肉深溶け込み溶接は、ピンホール現象とその溶接ポロシティへの影響を浮き彫りにし、ピンホールの発生メカニズムとその制御がますます重要になり、将来の溶接界の革命となることは間違いありません。
投稿時間: 2022 年 4 月 12 日