Toepassing van laserlastechnologie bij het lassen van ongelijksoortige metalen

Veel industrieën vereisen het verbinden van ongelijksoortige metalen materialen om structurele, toepassings- of economische redenen. Door verschillende metalen te combineren, kunnen de beste eigenschappen van elk metaal beter worden benut. Daarom moet de lasser, voordat hij met laswerkzaamheden begint, de eigenschappen van elk materiaal bepalen, inclusief het smeltpunt van het metaal, thermische uitzetting, enz., en vervolgens een lasproces kiezen dat bij hem past op basis van de eigenschappen van het materiaal.

Ongelijksoortig metaallassen verwijst naar het proces waarbij twee of meer verschillende materialen (met verschillende chemische samenstellingen, metallografische structuren of eigenschappen) worden gelast onder bepaalde procesomstandigheden. Onder het lassen van ongelijksoortige metalen is het lassen van ongelijksoortig staal het meest voorkomende, gevolgd door het lassen van ongelijksoortige non-ferrometalen. Wanneer ongelijksoortige metalen worden gelast, ontstaat er een overgangslaag met andere eigenschappen dan het basismetaal. Omdat ongelijksoortige metalen aanzienlijke verschillen hebben in elementaire eigenschappen, fysische eigenschappen, chemische eigenschappen, enz., is de lastechniek van ongelijksoortige materialen veel gecompliceerder dan het lassen van hetzelfde materiaal.

Laserlasmachines kunnen deze obstakels overwinnen en werkelijk perfect lassen van ongelijksoortige metalen bereiken.

1. Laserlassen van koper en staal

Koper-staallassen is een typisch lassen van ongelijksoortige materialen. Er zijn grote verschillen in de smeltpunten, thermische geleidbaarheidscoëfficiënten, lineaire uitzettingscoëfficiënten en mechanische eigenschappen van koper en staal, die niet bevorderlijk zijn voor het direct lassen van koper en staal. Gebaseerd op de voordelen van laserlassen, zoals een hoge thermische energiedichtheid, minder gesmolten metaal, een smalle door hitte beïnvloede zone, hoge verbindingskwaliteit en hoge productie-efficiëntie, is laserlassen van koper en staal de huidige ontwikkelingstrend geworden. Bij de meeste industriële toepassingen is de laserabsorptiesnelheid van koper echter relatief laag en is koper gevoelig voor defecten zoals oxidatie, poriën en scheuren tijdens het lasproces. Het laserlasproces van ongelijksoortige koper- en staalmetalen op basis van multi-mode lasers moet verder worden ontwikkeld.

2. Laserlassen van aluminium en staal

De smeltpunten van aluminium en staal zijn zeer verschillend, en het is gemakkelijk om metaalverbindingen van ongelijksoortige materialen te vormen. Bovendien hebben aluminium- en staallegeringen de kenmerken van hoge reflectiviteit en hoge thermische geleidbaarheid, dus het is moeilijk om sleutelgaten te vormen tijdens het lassen en tijdens het lassen is een hoge energiedichtheid vereist. Uit experimenten is gebleken dat door het regelen van de laserenergie en de actietijd van het materiaal de dikte van de grensvlakreactielaag kan worden verminderd en de vorming van de tussenfase effectief kan worden gecontroleerd.

3. Laserlassen van magnesiumaluminium en magnesiumaluminiumlegeringen

Aluminium en zijn legeringen hebben de voordelen van goede corrosieweerstand, hoge specifieke sterkte en goede elektrische en thermische geleidbaarheid. Magnesium is een non-ferrometaal dat lichter is dan aluminium, een hogere specifieke sterkte en specifieke stijfheid heeft en een goede slagvastheid heeft. Het grootste probleem bij magnesium-aluminiumlassen is dat het basismetaal zelf gemakkelijk oxideert, een grote thermische geleidbaarheid heeft en gemakkelijk lasfouten zoals scheuren en poriën veroorzaakt. Het produceert ook gemakkelijk intermetallische verbindingen, wat de mechanische eigenschappen van de soldeerverbindingen aanzienlijk vermindert.

Het bovenstaande is de lastoepassing van een laserlasmachine in ongelijksoortige metalen materialen. Laserlassen van ongelijksoortige metalen materialen heeft zich uitgebreid van ongelijksoortig staal tot non-ferrometalen en hun legeringen, vooral magnesium-aluminiumlegeringen en titanium-aluminiumlegeringen. Laserlassen heeft vooruitgang geboekt en er zijn lasverbindingen met een bepaalde penetratiediepte en sterkte verkregen.