6 Nouvelles technologies avancées de soudage

1. Soudage au laser Le rayonnement laser chauffe la surface à usiner et la chaleur est guidée dans la diffusion interne par transfert thermique. En contrôlant la largeur de l'impulsion laser, l'énergie, la puissance de crête et la fréquence de répétition, la pièce est fondue pour former un bain de fusion spécifique. Soudage par points de l'élément soudé Soudage laser continu Le soudage laser peut être [...]

6 types de technologies avancées de soudage

Table des matières

1. Soudage au laser

Rayonnement laser chauffe la surface à usiner et la chaleur est guidée dans la diffusion interne par transfert de chaleur. En contrôlant la largeur de l'impulsion laser, l'énergie, la puissance de crête et la fréquence de répétition, la pièce est fondue pour former un bain de fusion spécifique.

Soudure par points de l'élément soudé

Soudure par points de l'élément soudé

Soudage laser en continu

Soudage laser en continu

Soudage au laser

Le soudage au laser peut être réalisé à l'aide d'un faisceau laser continu ou pulsé.

Le principe du soudage au laser peut être divisé en deux catégories : le soudage par conduction thermique et le soudage au laser en profondeur. soudage par pénétration.

Lorsque la densité de puissance est inférieure à 10^10 W/cm^2, on parle de soudage par conduction thermique.

Lorsque la densité de puissance est supérieure à 10^10 W/cm^2, la surface du métal est concave et forme des "trous" sous l'effet de la chaleur, ce qui entraîne un soudage par fusion en profondeur. Ce procédé se caractérise par une vitesse de soudage rapide et un rapport profondeur/largeur élevé.

soudage par conduction thermique

La technologie du soudage au laser est largement utilisée dans les industries de fabrication de haute précision telles que les automobiles, les navires, les avions et les trains à grande vitesse. Elle a grandement amélioré la qualité de vie des gens et fait entrer l'industrie de l'électroménager dans l'ère de la fabrication de précision.

En particulier, la création par Volkswagen de la technologie de soudage sans soudure de 42 mètres a considérablement amélioré l'intégrité et la stabilité de la carrosserie.

42 mètres de technologie de soudage sans soudure

Le groupe Haier, l'un des principaux fabricants d'appareils électroménagers, a lancé avec fierté le premier lave-linge fabriqué à l'aide de la technologie de soudage sans soudure au laser.

La technologie laser avancée peut apporter des changements significatifs dans la vie des gens.

2. Soudage hybride au laser

Le soudage hybride laser combine le soudage par faisceau laser et la technologie de soudage MIG pour produire un effet de soudage optimal, une vitesse de soudage rapide et une excellente capacité de pontage de la soudure.

Il s'agit actuellement de la méthode de soudage la plus avancée.

Soudage hybride au laser

Les avantages du soudage hybride au laser sont une vitesse élevée, une déformation thermique minimale, une petite zone affectée par la chaleur et la préservation de la structure métallique et des propriétés mécaniques de la soudure.

avantages du soudage hybride au laser

Le soudage hybride au laser n'est pas seulement adapté au soudage des structures de tôle automobile, mais également à de nombreuses autres applications.

Par exemple, lorsque cette technologie est utilisée dans la production de pompes à béton et de flèches de grues mobiles, ces processus nécessitent l'utilisation d'acier à haute résistance et les technologies traditionnelles requièrent souvent des processus supplémentaires, tels que le préchauffage, ce qui augmente le coût.

En outre, la technologie peut également être appliquée à la fabrication de véhicules ferroviaires et de structures en acier conventionnelles, telles que les ponts, les réservoirs de carburant et autres.

3. Soudage par friction-malaxage

Le soudage par friction-malaxage utilise la chaleur de friction et la chaleur de déformation plastique comme sources de chaleur.

Le soudage par friction-malaxage (FSW) est un procédé dans lequel une tige cylindrique ou d'une autre forme (telle qu'un cylindre fileté) est insérée dans le joint de la pièce à usiner.

La tête de soudage tourne à grande vitesse et frotte contre le matériau au niveau du joint, ce qui augmente sa température et le ramollit.

Soudage par friction-malaxage

Dans l'agitation par friction processus de soudageLa pièce à souder doit être solidement fixée au support arrière. La tête de soudage tourne à grande vitesse tandis que la soudure du bord de la pièce se déplace par rapport à la pièce.

Soudage par friction-malaxage

La partie saillante de la tête de soudage s'enfonce dans le matériau pour le frotter et le remuer, et son épaulement frotte contre la surface de la pièce pour générer de la chaleur, ce qui permet d'éviter le débordement du matériau plastique et d'éliminer le film d'oxyde superficiel.

Soudage par friction-malaxage

Le soudage par friction-malaxage produit un trou de serrure à la fin du processus.

Ce trou de serrure peut généralement être retiré ou scellé à l'aide d'une autre méthode de soudage.

Le soudage par friction-malaxage permet de souder une variété de matériaux différents, tels que les métaux, les céramiques et les plastiques.

Il présente de nombreux avantages, notammentsoudage de qualitéL'objectif est d'améliorer la qualité des produits, de minimiser les défauts, de faciliter la mécanisation et l'automatisation, de garantir une qualité constante et d'assurer une rentabilité élevée.

4. Soudage par faisceau d'électrons

Le soudage par faisceau d'électrons (EBW) est un procédé de soudage à l'arc. le type de soudage méthode qui utilise l'énergie thermique générée par l'accélération et la focalisation d'un faisceau d'électrons qui bombarde le matériau à souder dans un environnement sous vide ou non.

Soudage par faisceau d'électrons

Le soudage par faisceau d'électrons (EBW) est largement utilisé dans des industries telles que l'aérospatiale, l'énergie atomique, la défense nationale, l'armée, l'automobile, les instruments électriques et bien d'autres, en raison de ses avantages tels que l'absence d'électrodes, la réduction de l'oxydation, l'excellente répétabilité du processus et la déformation thermique minimale.

Soudage par faisceau d'électrons

Principe de fonctionnement du soudage par faisceau d'électrons

Les électrons sont libérés de la cathode du canon à électrons.

Sous l'influence de la tension d'accélération, les électrons sont accélérés à des vitesses allant de 0,3 à 0,7 fois la vitesse de la lumière et acquièrent une certaine quantité d'énergie cinétique.

Le faisceau d'électrons à haute densité peut ensuite être focalisé par la lentille électrostatique et la lentille électromagnétique à l'intérieur du canon à électrons.

Lorsque le faisceau d'électrons frappe la surface de la pièce, son énergie cinétique se transforme en énergie thermique, provoquant la fusion et l'évaporation rapides du métal.

Sous l'effet de la vapeur métallique à haute pression, un petit trou, appelé trou de serrure, se forme rapidement à la surface de la pièce.

Avec le mouvement relatif du faisceau d'électrons et de la pièce, le métal liquide s'écoule autour du trou de serrure et se solidifie pour former la soudure à l'arrière du bain de soudure.

Machine à souder par faisceau d'électrons

Principales caractéristiques du soudage par faisceau d'électrons

Les résultats montrent que le faisceau d'électrons a une forte pénétration et une densité de puissance élevée, ce qui permet d'obtenir un rapport profondeur/largeur de la soudure important, qui peut atteindre 50:1. Il est capable de souder des matériaux de grande épaisseur en une seule passe, avec un maximum de épaisseur de soudure jusqu'à 300 mm.

Le soudage par faisceau d'électrons présente également l'avantage d'une bonne accessibilité, d'une vitesse de soudage rapide (généralement supérieure à 1 m/min), d'une petite zone affectée par la chaleur, d'une déformation minimale du soudage et d'une haute résistance à l'usure. structure de soudage la précision. L'énergie du faisceau d'électrons peut être réglée pour s'adapter à une large gamme d'épaisseurs de métal, de 0,05 mm à 300 mm, sans qu'il soit nécessaire de creuser une rainure, ce qui en fait une option polyvalente par rapport à d'autres systèmes d'oxydation. méthodes de soudage.

En outre, le soudage par faisceau d'électrons convient au soudage d'une grande variété de matériaux, en particulier les métaux actifs, les métaux réfractaires et les pièces de haute qualité.

5. Soudage de métaux par ultrasons

Le soudage de métaux par ultrasons est une méthode unique permettant d'assembler des métaux similaires ou dissemblables en utilisant la technologie de l'ultrason. vibration mécanique l'énergie de la fréquence ultrasonique. Contrairement à d'autres méthodes de soudage, le soudage métallique par ultrasons ne nécessite pas l'application d'un courant électrique ou d'une source de chaleur à haute température sur la pièce à souder.

Au lieu de cela, sous pression statique, l'énergie vibratoire du cadre est convertie en travail de friction, en énergie de déformation et en une augmentation limitée de la température. Il en résulte une liaison métallurgique entre les joints, créant une soudure à l'état solide sans que le métal de base ne fonde.

Soudage de métaux par ultrasons

Il permet de surmonter efficacement les éclaboussures et l'oxydation au cours des opérations de nettoyage. soudage par résistance.

Elle peut être utilisée pour le soudage par point unique, le soudage par points multiples et le soudage de bandes courtes de matériaux tels que le cuivre, l'argent, l'aluminium, le nickel et d'autres fils ou feuilles non ferreux. Les machines à souder sont largement utilisées pour le soudage des fils SCR, des fusibles, des fils électriques, des pièces polaires des piles au lithium et des cosses polaires.

Le soudage métallique par ultrasons utilise des ondes de vibration à haute fréquence qui sont transmises à la surface métallique à souder. Sous pression, les deux surfaces métalliques sont frottées l'une contre l'autre pour former une liaison entre les couches moléculaires.

Soudage de métaux par ultrasons

Les avantages du soudage métallique par ultrasons sont la rapidité, l'efficacité énergétique, la force de fusion élevée, la bonne conductivité, l'absence d'étincelles et un processus similaire à la transformation à froid. Cependant, ses inconvénients sont que les pièces métalliques soudées ne doivent pas être trop épaisses (généralement pas plus de 5 mm), que le point de soudure ne doit pas être trop grand et qu'une pression doit être appliquée.

6. Soudage bout à bout par étincelage

Le principe du flash soudage bout à bout consiste à utiliser une machine à souder bout à bout pour mettre en contact les deux extrémités du métal. Une basse tension et un courant élevé sont appliqués, chauffant le métal à une certaine température jusqu'à ce qu'il devienne mou. Le joint de soudure est formé par l'application d'une pression axiale et le forgeage.

Soudage bout à bout par étincelage

Le principe du soudage bout à bout par étincelage consiste à utiliser une machine à souder bout à bout pour mettre en contact les deux extrémités du métal. Une faible tension et un courant élevé sont appliqués, ce qui permet au métal de chauffer à une température spécifique et de se ramollir. Un forgeage par pression axiale est ensuite effectué pour créer le joint de soudure bout à bout.

Les deux pièces à souder sont maintenues par deux électrodes de la pince, qui sont ensuite reliées à l'alimentation électrique avant d'entrer en contact. Lorsque la pince mobile est déplacée, les deux extrémités des pièces entrent légèrement en contact, ce qui les électrise et les chauffe.

Il en résulte une étincelle, qui forme l'éclair lorsque le point de contact explose sous l'effet du métal liquide formé par le chauffage. Au fur et à mesure que le dispositif mobile se déplace, l'éclair continue à se produire, chauffant les deux extrémités des pièces.

Une fois qu'elles ont atteint la température souhaitée, les extrémités des deux pièces sont extrudées et l'on procède à la mise en place d'un système de contrôle de la qualité. puissance de soudage est coupé, ce qui solidifie les pièces ensemble. La résistance du joint est utilisée pour chauffer l'élément soudé, ce qui provoque l'embrasement du point de contact et la fusion du métal sur la face frontale de l'élément soudé. Une force supérieure est ensuite appliquée rapidement pour achever la soudure. processus de soudage.

Soudage par étincelage de l'acier

Le soudage par étincelage de l'acier consiste à insérer deux barres d'acier pour former un joint en bout. Le courant de soudage qui traverse le point de contact des deux barres d'acier génère une chaleur de résistance qui fait fondre le métal au point de contact et produit une forte étincelle. Celle-ci forme un flash et libère des molécules à l'état de traces, accompagnées d'une odeur âcre. Le soudage sous pression Le processus est ensuite rapidement complété par l'application d'une force de forgeage.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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