Лазерная сварка металлов

Серпиченко С., руководитель доц. Кордюк С. Л.

Национальная металлургическая академия Украины

Одним из наиболее широко распространенных технологических процессов в производстве является сварка. Лазерное излучение обеспечивает высокую концентрацию энергии, существенно превосходящие другие источники энергии, используемые для сварки.

Достаточно высокую концентрацию энергии также обеспечивает электронный луч, используемый в настоящее время для сварки ответственных конструкций. Электронно-лучевая сварка осуществляется в вакуумных камерах, что является в настоящее время необходимым условием устойчивого проведения процесса.

Лазерная сварка в отличие от электронно-лучевой не требует вакуумных камер. Процесс лазерной сварки осуществляется в атмосфере воздуха либо в среде защитных нейтральных газов (Ar, He), в среде углекислого газа (CO₂) и др. Поэтому создается возможность использования лазерной сварки для конструкций любых габаритов.

В отличие от электронного луча, дуги или плазмы на лазерный луч не влияют магнитные поля свариваемых деталей и технологической оснастки, что позволяет получать устойчивое качественное формирование сварного шва по всей длине.

Для сварки металлов используются твердотельные и газовые лазеры. Различают технологические лазеры импульсно-периодического и непрерывного действия. Из твердотельных лазеров для сварки применяют лазеры на рубине (в качестве твердого активного элемента в нем использованы стержни из кристалла искусственного рубина). Эти лазеры генерируют обычно импульсно – периодическое излучение по длине волны 0,69 мкм с длительностью импульсов 10^-3 … 10^-9 c.