Aplicação da tecnologia de soldagem a laser na soldagem de metais dissimilares

Muitas indústrias exigem a união de materiais metálicos díspares por razões estruturais, de aplicação ou econômicas. A combinação de diferentes metais pode explorar melhor as melhores propriedades de cada metal. Portanto, antes de iniciar qualquer operação de soldagem, o soldador deve determinar as propriedades de cada material, incluindo ponto de fusão do metal, dilatação térmica, etc., e então escolher um processo de soldagem que lhe seja adequado com base nas características do material.

Soldagem de metais diferentes refere-se ao processo de soldagem de dois ou mais materiais diferentes (com diferentes composições químicas, estruturas metalográficas ou propriedades) sob certas condições de processo. Dentre as soldagens de metais dissimilares, a mais comum é a soldagem de aços dissimilares, seguida pela soldagem de metais não ferrosos dissimilares. Quando metais diferentes são soldados, será produzida uma camada de transição com propriedades diferentes do metal base. Como os metais diferentes têm diferenças significativas nas propriedades elementares, propriedades físicas, propriedades químicas, etc., a tecnologia de operação de soldagem de materiais diferentes é muito mais complicada do que a soldagem do mesmo material.

As máquinas de solda a laser podem superar esses obstáculos e alcançar verdadeiramente a soldagem perfeita de metais diferentes.

1. Soldagem a laser de cobre e aço

A soldagem cobre-aço é uma soldagem típica de materiais diferentes. Existem grandes diferenças nos pontos de fusão, coeficientes de condutividade térmica, coeficientes de expansão linear e propriedades mecânicas do cobre e do aço, que não conduzem à soldagem direta de cobre e aço. Com base nas vantagens da soldagem a laser, como alta densidade de energia térmica, menos metal fundido, zona estreita afetada pelo calor, alta qualidade de junta e alta eficiência de produção, a soldagem a laser de cobre e aço tornou-se a tendência atual de desenvolvimento. No entanto, na maioria das aplicações industriais, a taxa de absorção do laser do cobre é relativamente baixa e o cobre está sujeito a defeitos como oxidação, poros e rachaduras durante o processo de soldagem. O processo de soldagem a laser de metais diferentes de cobre e aço baseado em lasers multimodo precisa de maior desenvolvimento.

2. Soldagem a laser de alumínio e aço

Os pontos de fusão do alumínio e do aço são muito diferentes e é fácil formar compostos metálicos de materiais diferentes. Além disso, as ligas de alumínio e aço têm características de alta refletividade e alta condutividade térmica, por isso é difícil formar buracos de fechadura durante a soldagem e é necessária alta densidade de energia durante a soldagem. Experimentos descobriram que controlando a energia do laser e o tempo de ação do material, a espessura da camada de reação da interface pode ser reduzida e a formação da fase intermediária pode ser efetivamente controlada.

3. Soldagem a laser de magnésio, alumínio e ligas de magnésio e alumínio

O alumínio e suas ligas apresentam as vantagens de boa resistência à corrosão, alta resistência específica e boa condutividade elétrica e térmica. O magnésio é um metal não ferroso mais leve que o alumínio, possui maior resistência específica e rigidez específica e possui boa resistência ao impacto. O principal problema da soldagem magnésio-alumínio é que o próprio metal base é facilmente oxidado, tem uma grande condutividade térmica e produz facilmente defeitos de soldagem, como rachaduras e poros. Também produz facilmente compostos intermetálicos, o que reduz significativamente as propriedades mecânicas das juntas de solda.

O texto acima é a aplicação de soldagem de máquina de solda a laser em materiais metálicos diferentes. A soldagem a laser de materiais metálicos diferentes expandiu-se de aços diferentes para metais não ferrosos e suas ligas, especialmente ligas de magnésio-alumínio e ligas de titânio-alumínio. A soldagem a laser progrediu e foram obtidas juntas soldadas com certa profundidade e resistência de penetração.