現代の工業製造炉ではレーザー溶接と弧溶接2つの鋭い道具のような 鋭い刃で金属接続の需要を 支えています 精密で小さな医療機器から 船や橋のような 壮大な構造物まで応用分野が重なり合っている場合もあります基本的特徴の違いも形成する.この2つの主要な技術との間の本質的な違いを徹底的に理解することは,精密な選択を達成し,エンジニアリングの実践における効率を最大化するための重要な礎石です.
I. エネルギー の 源: 光 の 量子 から 離子 弧 まで
レーザー溶接:レーザー溶接は高エネルギー密度のレーザービームを熱源として使用する効率的で正確な溶接方法です.レーザー溶接は,レーザー材料加工技術の重要なアプリケーションの1つですレーザー溶接は,連続またはパルスレーザービームを使用して達成することができる.レーザー溶接の原則は,熱伝導溶接とレーザー深透溶接に分けることができる.
熱伝導型レーザー溶接の原理は次のとおりである.レーザー放射線は処理される表面を熱し,表面熱は熱伝導によって内部に拡散する.レーザーのパラメータを制御することで,激光パルス,ピークパワー,繰り返しの周波数, 特定の溶融池を形成するために工品を溶かします.
(1) パワー密度 パワー密度は,レーザー処理における最も重要なパラメータの1つです.表面層は,マイクロ秒間の間に沸点まで加熱できます,大量の蒸発を生成する.したがって,高電力密度は,掘削,切削,彫刻などの材料除去処理に有益である.低電力密度の場合は,高電力密度は,高電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度が,低電力密度は,低電力密度は,低電力密度が,低表面層の温度が沸点に達するのに 数ミリ秒かかります表面層が蒸発する前に,下層層は溶融点に達し,良好な融合溶接を形成するのに有利です.
(2) レーザーパルス波形.レーザーパルス波形は,特に薄板の溶接において,レーザー溶接において重要な問題である.高強度のレーザービームが材料の表面に向けられたとき表面の温度によって反射性が変化する. レーザーパルス期間中,金属の反射力は大きく異なります.
(3) レーザーパルス幅. パルス幅はパルスレーザー溶接における重要なパラメータの1つです. 材料除去と材料溶融を区別する重要なパラメータだけでなく,処理機器のコストと量を決定する重要なパラメータでもあります.
(4) 溶接速度. 溶接速度は,単位時間あたりの熱入力量に影響します. 溶接速度が遅すぎると,熱入力量が大きすぎて,作業部件が燃焼します.溶接速度が速い場合熱の入力は小さすぎて,作業部件に浸透しない.
弧溶接:電極 (電極またはワイヤ) と工品間の連続的な放電によって形成される弧からエネルギーが取られます.電気弧によって生成される高温 (通常は5000°C以上) は,電極と基礎金属が同時に溶け,溶けた池を形成する電極の種類と保護方法に応じて,さらに複数のアプローチに分類されます.
ガス金属弧溶接 (MIG/MAG):電極として溶接線を連続的に供給し,同時に惰性または活性化シールドガス (アルゴン,CO2またはその混合物) を噴射する.
ターンブラン惰性ガス溶接 (TIG): 耐火性ターンブラン電極を使用し,惰性ガス (主にアルゴン) によって保護されています. フィルラーワイヤを追加することもできます.基本材料は弧の熱で溶けます.
シールド金属弧溶接 (SMAW): コーティングされた電極は電弧の熱の下で溶け,コーティングは,溶けた池を覆うために保護ガスとスクラッグを生成します.
浸水弧溶接 (SAW): 溶接線と粒状流は同時に弧圏に供給されます. 弧は流量層の下で燃えます.溶けた池を覆うスラグを形成するために溶け.
ii.コアパフォーマンス次元の詳細な分析
レーザー 溶接: 重要な 利点. エネルギー が 高度に 集中 し,熱 の 入力 が 極めて 少なく,熱 に 影響 する ゾーン は 極めて 狭い.溶接の変形と残留ストレスを大幅に減らす細いプレート,精密部品,組み立てされた部品に特に適しており,その後の面倒な修正プロセスを効果的に回避します.
弧溶接:熱の投入量は比較的高く,広範囲に分布し,熱の影響を受けるゾーンは大幅に広くなっています.変形や残留ストレスの問題はより顕著です.特に薄板の溶接において特に慎重な道具設計と溶接順序の計画が必要である場合.
溶接速度と効率
レーザー 溶接: 極めて高いエネルギー密度と,ほとんどの弧溶接方法よりもはるかに高い溶接速度を持つ.高速自動生産ラインにおけるその利点は,代用不可.
弧溶接: 速度は比較的遅い. 浸水弧溶接または高速MIG溶接は比較的高速を達成できるが,通常はレーザー溶接よりも低い.その効率は,弧の物理的特性と滴滴の移行プロセスによって制限されています.
浸透能力と溶接形成:
レーザー溶接: 利点 (特に深深溶接). 鍵穴効果により,深さ/幅比が大きい溶接を達成することが可能です.厚いプレートに一度に突入できます溶接シームは通常,狭くて深いもので,表面は滑らかで美しい.
弧溶接: 浸透能力は比較的限られており,深さ/幅比は小さい.厚いプレートを溶接するには,通常,多層および多通路溶接のためにベーリングが必要です.溶接シームの幅は,通常レーザー溶接よりも大きい溶接者の能力によって形成される.
材料の適応性及び厚さ範囲:
レーザー溶接
利害のある材料: 炭素鋼,ステンレス鋼,アルミニウム合金,チタン合金などの一般的な金属はすべて適用されます.銅や金などの高反射性のある材料では,特殊波長 (緑色ライト),青い光) またはより高い電力が反射を克服するために必要である.
厚さ帯: 薄型板材と中型板材を熟練する. 高功率レーザー (1万ワットのファイバーレーザーなど) も,より厚い材料 (> 10mm) を溶接することができるが,設備コストは急上昇している.不同な金属の溶接 (例えば鋼-アルミニウム) は大きな可能性を秘めています精密な制御が必要です
弧溶接
利点: 非常に幅広い材料に適用され,ほぼすべての溶接可能な金属 (鋼,ステンレス鋼,アルミ,銅,ニッケルベースの合金,鋳鉄など) をカバーします.高反射材料には特別な困難はありません.
厚さ帯: 柔軟性が非常に高い. It can handle everything from ultra-thin foils (requiring special technologies such as micro-beam TIG/Plasma) to giant structures hundreds of millimeters thick (such as submerged arc welding for shipbuilding and electroslag welding of thick plates)厚い部品や大きな部品を溶接する際に 主要な力となる.
レーザー溶接は,高速度,低熱入力,高精度,大きなアスペクト比の特徴で,精密製造と効率的な自動化分野で顕著です.弧溶接材料の適応性,厚いプレートの容量,低設備コスト,柔軟な操作の利点により,重工業と現場建設に深い基盤を持っています.両者は,産業製造の大きな設計図における強みを活用し,接続技術の限界を継続的に拡大することを共同で推進していますエンジニアの知恵は,特定の応用シナリオの核心要求を認識し,コスト,効率,品質の三角形の中で最も適切なバランス点を発見することにある.金属の結合を堅く信頼できるようにする効率的で経済的なことです