
레이저 포인터로 선을 그리는 것처럼 정밀하고 효율적으로 금속을 용접할 수 있는 세상을 상상해 보세요. 탄소강에서 티타늄 합금에 이르기까지 금속의 레이저 용접은 최고의 정밀도와 강도를 제공함으로써 이를 실현합니다. 이 문서에서는 레이저 용접의 복잡성을 자세히 살펴보고 다양한 금속에 대한 고유한 과제와 솔루션을 살펴봅니다. 마지막에는 이 첨단 기술이 어떻게 제조업을 혁신하여 항공우주 부품부터 일상 가전제품에 이르기까지 모든 분야에서 더 강력하고 깨끗한 용접을 가능하게 하는지 이해할 수 있을 것입니다.
(1) 탄소 당량이 0.3%를 초과하면 용접 난이도 증가, 저온 균열 민감도 증가, 피로 및 저온 조건에서 재료의 취성 파괴 경향 증가로 인해 용접의 어려움이 증가합니다. 이러한 문제를 완화하기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:
(2) 오프셋 용접을 사용하여 고탄소 재료와 저탄소 재료의 용접을 더 쉽게 할 수 있으며, 이는 다음과 같은 변형을 제한합니다. 마텐사이트 균열의 형성을 줄입니다.
(3) 레이저 용접 킬드강 및 세미킬드강의 성능이 우수한 이유는 타설 전에 실리콘 및 알루미늄과 같은 탈산제를 첨가하여 강철의 산소 함량을 매우 낮은 수준으로 낮추기 때문입니다.
(4) 유황 및 인 함량이 0.04%를 초과하는 강철은 레이저 용접 시 열 균열이 발생하기 쉽습니다.
(5) 일반적으로 구조가 겹치는 아연 도금 강철에는 레이저 용접을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
(1) 스테인리스 스틸은 레이저 용접 성능이 뛰어납니다.
(2) 탄소강에 비해 오스테나이트계 스테인리스강은 열전도율이 탄소강의 1/3에 불과할 정도로 낮습니다. 그러나 흡수율은 약간 더 높습니다. 따라서 일반 탄소강에 비해 레이저 용접 시 약간 더 깊은 침투(약 5% ~ 10%)가 가능합니다.
(3) Cr-Ni 스테인리스 스틸의 레이저 용접 시 재료는 높은 에너지 흡수와 효율적인 용융성을 가지고 있습니다.
(4) 페라이트 계 스테인리스 강은 레이저 용접을 사용하여 용접 할 때 다른 강에 비해 용접 가소성과 인성이 향상되었습니다. 용접 방법.
(5) 스테인리스 스틸 레이저 용접 는 원자력 발전소의 스테인리스 스틸 튜브 및 핵연료 패키지 용접과 같은 다양한 산업 응용 분야와 화학 산업에서 사용됩니다.
심용입 용접 은 알루미늄 합금 레이저 용접에 일반적으로 사용되는 기술입니다. 이 공정의 주요 과제는 레이저 빔에 대한 알루미늄 합금의 높은 반사율과 높은 열전도율입니다.
다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 알루미늄 레이저 용접 및 알루미늄 합금의 경우 온도가 상승함에 따라 재료의 수소 용해도가 급격히 증가하여 용접부에 기공이 형성되는 현상입니다.
깊은 관통 용접에서는 뿌리에 충치가 생길 위험이 있고 용접 비드.
알루미늄 및 알루미늄 합금을 레이저 용접할 때는 다공성, 열 균열, 용접부의 심각한 불규칙성 등 세 가지 주요 과제를 해결해야 합니다.
높은 반사율 알루미늄 합금 레이저 용접을 매우 어렵게 만듭니다. 이를 극복하기 위해서는 고출력 레이저를 사용해야 합니다.
티타늄 합금 는 비강도가 뛰어나고 연성 및 인성이 우수하며 부식에 대한 저항성이 뛰어난 뛰어난 구조용 소재입니다.
하지만 티타늄은 화학 반응성이 매우 높고 산화에 매우 취약한 특성을 가지고 있습니다.
또한 티타늄은 산소, 수소, 질소, 탄소 원자의 존재로 인한 갭 취화에도 매우 민감합니다.
따라서 용접 및 제작 과정에서 조인트를 청소하고 가스에 대한 적절한 보호를 제공하는 데 세심한 주의를 기울여야 합니다.
레이저 용접은 다음을 사용하여 용접하기 어려운 높은 수준의 Al 및 Ti를 포함한 모든 유형의 초합금을 용접할 수 있습니다. 아크 용접를 사용하여 고품질의 관절을 만들 수 있습니다.
초합금 용접에 일반적으로 사용되는 레이저 발생기는 펄스 레이저 또는 출력 1~50kW의 연속 CO2 레이저입니다.
헬륨 또는 헬륨과 소량의 수소를 혼합한 기체를 사용하는 것이 좋습니다. 차폐 가스 초합금 레이저 용접 시
레이저 용접은 특정 조건에서 구리-니켈, 니켈-티타늄, 티타늄-알루미늄, 저탄소강-구리와 같은 이종 금속을 결합하는 데 사용할 수 있습니다.
레이저 용접은 금속 외에도 세라믹, 유리, 복합 재료 등을 용접하는 데에도 사용할 수 있습니다.
세라믹을 용접할 때는 균열을 방지하기 위해 예열이 필요합니다. 권장되는 예열 온도 는 1500°C이며 용접은 공기 중에서 이루어집니다.
일반적으로 세라믹의 레이저 용접에는 초점 거리가 긴 초점 렌즈가 사용되며, 접합 강도를 향상시키기 위해 용접 와이어로 충전할 수도 있습니다.
그러나 금속 매트릭스 복합재를 용접할 때 취성 상이 쉽게 형성되어 균열이 발생하고 접합 강도가 저하될 수 있습니다.