دستگاه جوشکاری لیزری چه متریالی را می تواند جوش دهد؟

امروزه پیشرفته‌ترین فناوری جوش در جهان جوشکاری لیزری است. دستگاه جوشکاری لیزر از پالس‌های لیزر با انرژی بالا برای گرم کردن موضعی مواد در یک منطقه کوچک استفاده می‌کند.

انرژی تابش لیزر از طریق هدایت گرما به داخل متریال پخش می‌شود و متریال‌ را ذوب می‌کند و یک لایه‌ی ذوب شده‌ی تلفیقی از متریال‌های ذوب شده ایجاد می‌کند که پس از خنک شدن موجب می‌شود دو قطعه به هم متصل شوند.

این روش جوشکاری روشی جدید است و با آن می‌شود جوشکاری نقطه‌ای را با نسبت ابعاد بالا، عرض جوش کوچک، سریع، زیبا، بدون نیاز به کار یا پردازش پس از جوشکاری تحت تأثیر گرما، با دقت بالا انجام داد.

بیشتر بخوانید: اجزای جوش لیزر دستی

دستگاه جوشکاری لیزری چه موادی را می‌تواند جوش دهد؟

1. فولاد کشته شده

دستگاه جوشکاری لیزر می تواند برای انواع فولاد قالب استفاده شود و اثر جوشکاری بر روی این متریال از نظر کیفیت بهتر است.

2. فولاد کربنی

دستگاه جوشکاری لیزر عملیات جوش فولاد کربنی را به خوبی انجام می‌دهد. البته کیفیت جوشکاری به میزان ناخالصی‌های فولاد بستگی خواهد داشت. برای این که بتوانیم جوشکاری با کیفیت مناسب داشته باشیم، در صورتی که میزان کربن بیشتر از 0.25٪ بود باید پیش گرمایش صورت بگیرد.

با افزایش میزان کربن، حساسیت شکاف‌های جوش خورده افزایش می‌یابد. فولاد کربن درصد متوسط ​​و درصد بالا و فولاد آلیاژی معمولی می‌توانند به خوبی با لیزر جوش داده شوند، اما برای جلوگیری از ایجاد ترک ، نیاز به پیش گرمایش و بهبود بخشیدن پس از عملیات جوشکاری است.

3. فولاد آلیاژی

برای جوشکاری لیزریِ فولاد با مقاومت بالا و آلیاژ کم ، تا زمانی که پارامترهای جوشکاری انتخاب شده مناسب باشند، می‌توان اتصالی با ویژگی‌های مکانیکی معادل فلز پایه بدست آورد.

4. فولاد ضد زنگ

از آنجا که سرعت جوشکاری بالاست و منطقه تحت تأثیر گرما در دستگاه جوشکاری لیزر کوچک است، پدیده گرم شدن بیش از حد رخ نمی‌دهد و لایه‌ی جوشکاری شده هیچ نقصی مانند منفذ و درز ندارد.

در مقایسه با فولاد کربن، فولاد ضد زنگ به دلیل هدایت حرارتی کم، میزان جذب انرژی بالا و کارایی ذوب، به راحتی جوش‌های باریک نفوذ عمیق ایجاد می‌کند. جوشکاری صفحات نازک با دستگاه جوشکاری لیزر کم مصرف می تواند یک اتصال خوب با درز جوش صاف و زیبا بدست آورد.

بیشتر بخوانید: آشنایی با تنظیمات جوش لیزر دستی

5. مس و آلیاژ مس

جوشکاری مس و آلیاژهای مس مستعد مشکلات تزریق و نفوذ ناقص هستند. بنابراین، باید از یک منبع حرارتی با انرژی متمرکز و قدرت بالا استفاده شود.

هنگامی که ضخامت قطعه کار نازک است یا استحکام ساختاری آن کم است و هیچ مانعی برای جلوگیری از تغییر شکل متریال وجود ندارد ممکن از با عملیات جوشکاری تغییر شکل در آن رخ دهد. همچنین جوشکاری مس و آلیاژهای مس مستعد ترک‌های حرارتی است یعنی ممکن است گرمای جوشکاری باعث ترک خوردگی در متریال مس و آلیاژهای آن بشود. تخلخل یک نقص رایج در جوشکاری مس و آلیاژ مس است.

بیشتر بخوانید: سوالات متداول دستگاه جوش لیزری دستی

6. آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم

آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم مواد بسیار بازتابنده‌ای هستند. هنگام جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای آن، با افزایش دما، حلالیت هیدروژن در آلومینیوم به شدت افزایش می‌یابد و هیدروژن محلول منبع نقص در جوش می‌شود و منافذ زیادی در جوش به وجود خواهد آمد و ممکن است این حفره‌‌ها نفوذ عمیقی داشته باشند و تشکیل نقطه‌ی جوش ضعیف است.

مشخصات مواد فلزی روند جوشکاری را تعیین می کند. موارد زیر اقدامات احتیاطی هنگام جوشکاری لیزر فلز را تجزیه و تحلیل می‌کند:

• سرعت خنک سازی مواد فلزی سریع است، که توسط مقدار کربن موجود در فلز تعیین می‌شود، که بر روی تردی، ریز ترک ها و مقاومت در برابر خستگی مواد فلزی تأثیر می گذارد.

• در طی فرآیند جوشکاری ، عناصر آلیاژ بسیار فرار موجود در آلیاژ فلز از استخر مذاب فرار می کنند ، که این امر باعث ایجاد منافذ می شود و همچنین ممکن است باعث کاهش سطح شود.

• هنگام جوشکاری مواد فولادی کربن ، محتوای کربن مواد باید کمتر از 2٪ باشد. وقتی محتوای کربن از 3٪ بیشتر باشد ، سختی جوشکاری با لیزر افزایش می یابد ، تمایل به ترک های سرد افزایش می یابد و خستگی و ته مواد افزایش می یابد. برای تمایل به شکستگی شکننده تحت شرایط دانه‌ها ، مقدار مشخصی از جمع شدگی جوش در طراحی اتصال در نظر گرفته شده است ، که برای کاهش تنش پسماند و تمایل ترک جوش و منطقه تحت تأثیر گرما مفید است.
• وقتی دستگاه جوشکاری لیزر دارای فلزی با محتوای کربن بیش از 3٪ و فلزی با محتوای کربن کمتر از 3٪ باشد ، می‌توان از فرم جوش پارانوئید برای محدود کردن تغییر شکل مارتنزیت استفاده کرد که می‌تواند از بین بردن استرس و کاهش ترک‌ها. این ماده نه تنها می‌‎تواند میزان رفع کننده را کاهش دهد بلکه تمایل به ترک را نیز کاهش می‌دهد.