Лазерная сварка — сварка плавлением, при котором источником тепла для расплавления частей соединения является энергия светового луча, полученная от оптического квантового генератора — лазера.
Сущность процесса образования лазерного луча заключается в следующем: За счет накачки внешней энергии (электрическая, световая, тепловая, химическая) атомы активного вещества излучателя переходят в возбужденное состояние. Затем возбужденный атом может отдать полученную энергию в виде фотона и вернуться в предыдущий невозбужденное состояние. Подробнее про лазерную сварка металла на laser-form.ru нашем специализированном сайте.
Для создания лазерного пучка света необходимо выполнить следующие условия:
Нужно обеспечить резонанс — совпадение частоты падающего света с одной из частот энергетического спектра атома.
Для генерации когерентного света необходимо перевести энергетический спектр атомов в активное состояние с помощью подкачки энергии.
В процессе генерации энергии часть излучаемой энергии должна оставаться внутри рабочего вещества, вызывая вынужденное излучение новыми порциями атомов.
Усиление, что обеспечивается рабочим веществом, должно превышать некоторое пороговое значение, чтобы генеруєме излучения не затухало.
Выполнение этих условий позволяет создать систему, способную генерировать когерентное световое излучение — «оптический квантовый генератор» (ОКГ) или лазер.
Электронно-лучевая сварка (элс) основана па использовании кинетической энергии электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме, для нагрева и расплавления кромок заготовок. Для осуществления этого способа, как правило, используют то же оборудование, что и при электронно-лучевой размерной обработке, рассматриваемой в гл. 12 Некоторые отличия заключаются в реализованных режимах. Сварка электронным лучом возможна только в том случае, если в сварочной камере и камере электронной пушки (где помещается катод) остаточное давление ниже 1,33 • 10-2 Н / м2. При давлении выше указанного значения могут возникнуть дуговые разряды, которые исключают возможность сварки этим способом. Скорость процесса определяется скоростью перемещения заготовки в камере под неподвижным пятном луча или отклонения самого луча с помощью отклоняет. За ходом сварки наблюдают через иллюминаторы и с помощью телевизионных систем.
Способ элс можно применять практически для всех материалов, в том числе и разнородных, например металла с керамикой. Особенно выгодно соединять заготовки из тугоплавких и химически активных металлов Nb, Та, Mo, W, Ti, Zr. Как пример на рис. 18.23 показан образец соединения сваркой элементов детали, выполненных из ніобієві сплава. Визуально шов на сферической поверхности практически незаметен, поэтому зона шва выделена пунктирными линиями и указано стрелкой.