レーザー溶接機で溶接できる素材は何ですか?

現在世界で最も先進的な溶接技術はレーザー溶接です。レーザー溶接機は、高エネルギーのレーザーパルスを使用して、狭い範囲で材料を局所的に加熱します。レーザー放射のエネルギーは熱伝導によって材料内に拡散し、材料が溶融して特定の溶融池を形成します。主に薄肉材料や精密部品の溶接に適した新しいタイプの溶接方法です。高アスペクト比、狭い溶接幅、小さな熱影響部、速い溶接速度、美しい外観、溶接後処理や簡単な加工が不要、焦点が小さいスポット溶接、ラップ溶接、シーリング溶接などを実現できます。スポット、高い位置決め精度、簡単な自動化。レーザー溶接機で溶接できる素材は何ですか?

 

1. 炭素鋼

レーザー溶接機炭素鋼の溶接に優れた効果を発揮します。溶接の品質は不純物含有量によって決まります。良好な溶接品質を得るには、炭素含有量が 0.25% を超える場合は予熱が必要です。炭素含有量が増加すると、溶接亀裂やノッチの感受性が増加します。中炭素鋼および高炭素鋼と通常の合金鋼はいずれも良好にレーザー溶接できますが、応力を除去して亀裂を避けるために予熱と溶接後の処理が必要です。

 

 

2. 合金鋼

低合金高張力鋼のレーザー溶接では、溶接パラメータを適切に選択すれば、母材と同等の機械的性質を備えた継手が得られます。

 

3. ステンレス鋼

レーザー溶接機は溶接速度が速く、熱影響部が小さいため、ステンレス鋼溶接の過熱現象や線膨張係数が大きく、溶接部に気孔や介在物などの欠陥がありません。ステンレス鋼は、炭素鋼と比較して、熱伝導率が低く、エネルギー吸収率が高く、溶解効率が高いため、深く溶ける狭い溶接部を得ることが容易です。低出力のレーザー溶接機で薄板を溶接すると、形状の良い接合部が得られ、滑らかで美しい溶接が得られます。

 

4. 銅および銅合金

銅や銅合金の溶接では、溶け込み不良や溶け込み不良が発生しやすくなります。したがって、エネルギーが集中した高出力の熱源を使用し、予熱対策を講じる必要があります。ワークが薄い場合や構造剛性が小さく、変形を防止する対策がされていない場合には、溶接後に大きな変形が生じやすく、溶接継手の剛性拘束が大きい場合には溶接応力が発生しやすい。銅や銅合金を溶接する際にも熱亀裂が発生しやすくなります。気孔は、銅および銅合金の溶接でよく見られる欠陥です。

 

5. アルミニウムおよびアルミニウム合金

アルミニウムおよびアルミニウム合金は反射性の高い材料です。アルミニウムとその合金を溶接する場合、温度が上昇すると、アルミニウム中の水素の溶解度が急激に増加します。溶存水素は溶接部の欠陥の原因となります。溶接部に気孔が多くなり、深融着溶接中に根元に空洞が発生する可能性があり、溶接部の形成が不十分になります。

 

金属材料の特性により溶接プロセスが決まります。金属レーザー溶接の注意事項は次のとおりです。

 

1. 金属材料の冷却速度は速く、金属中の炭素含有量によって決まり、金属材料の脆化、微小亀裂、疲労強度に影響を与えます。

 

2. 溶接プロセス中、金属合金内の揮発性合金元素が溶融池から蒸発し、気孔が発生したり、アンダーカットが発生したりすることがあります。

 

3. 炭素鋼材料を溶接する場合、材料の炭素含有量は 2% 未満である必要があります。炭素含有量が 3% を超えると、レーザー溶接の難易度が増加し、冷間亀裂の傾向も増加し、材料は疲労および底部結晶粒状態で脆性破壊する傾向があります。継手の設計時に溶接部のある程度の収縮を考慮すると、溶接部と熱影響部の残留応力と亀裂傾向を軽減するのに役立ちます。

 

4. レーザー溶接機で炭素含有量が 3% を超える金属と炭素含有量が 3% 未満の金属を溶接する場合、バイアス溶接を使用してマルテンサイトの変態を制限し、応力を除去し、亀裂を減らすことができます。これにより、焼入れ速度と亀裂の発生傾向の両方を軽減できます。

 

5. パルスレーザー溶接、連続レーザー溶接を問わず、一般的なパルスレーザー溶接機で入熱、熱割れ、ワークの変形を低減できます。