Derzeit liegt der Verbrauch von Nichteisenmetallen in der industriellen Fertigung nach Aluminium an zweiter Stelle. Kupfer wird häufig in der Bauindustrie, der Elektroindustrie, im Maschinenbau und anderen Industriezweigen verwendet. Kupfer verfügt über eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, eine ausgezeichnete Plastizität und eine einfache Heißpress- und Kaltdruckverarbeitung. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Produktionsnachfrage wurde die Anwendung von Kupfer schrittweise erweitert.
Laserschweißen bietet die Vorteile einer hohen Energiedichte, weniger geschmolzenem Metall, einer schmalen Wärmeeinflusszone, einer hohen Schweißqualität und einer hohen Produktionseffizienz. Beim Kupferschweißen kann es die Produktionseffizienz effektiv verbessern und wird nach und nach von immer mehr Branchen ausgewählt. Aufgrund der geringen Absorptionsrate des hochinversen Materials auf dem Faserlaser ist jedoch auch die Bearbeitung schwierig, was auch höhere Anforderungen an die Laserlichtquelle stellt.
Probleme beim Kupferschweißen
(1) Schwierige Verschmelzung und Variabilität: Da die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer relativ groß ist, die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit beim Schweißen sehr hoch ist und die gesamte Wärmeeinflusszone des Schweißteils ebenfalls groß ist, ist es schwierig, das Material zu verschmelzen zusammen. Aufgrund des großen linearen Ausdehnungskoeffizienten von Kupfer führt die falsche Klemmkraft der Vorrichtung beim Erhitzen des Schweißens zu einer Verformung des Materials.
(2) Anfällig für Porosität: Ein weiteres wichtiges Problem, das beim Kupferschweißen verursacht wird, ist die Porosität, insbesondere wenn das Tiefschweißen schwerwiegender ist. Die Bildung von Poren wird hauptsächlich durch zwei Situationen verursacht: zum einen durch die Diffusionsporosität, die direkt durch in Kupfer gelösten Wasserstoff erzeugt wird, und zum anderen durch die durch die REDOX-Reaktion verursachte Reaktionsporosität.
Die Lösung
(1) Die Absorptionsrate von rotem Kupfer für Infrarotlaser beträgt bei Raumtemperatur etwa 5 %, und nach dem Erhitzen auf den Schmelzpunkt kann die Absorptionsrate etwa 20 % erreichen. Um das Laser-Tiefschweißen von Rotkupfer zu erreichen, ist es notwendig, die Laserleistungsdichte zu verbessern.
(2) Mithilfe eines Hochleistungslasers in Verbindung mit dem Schwenkschweißkopf wird der Strahl dazu verwendet, das Schweißbad zu rühren und das Schlüsselloch beim Tiefschweißen zu erweitern, was sich positiv auf den Gasüberlauf auswirkt und den Schweißprozess stabiler und weniger Spritzer macht und weniger Mikroporen nach dem Schweißen.
Schweißkenntnisse
(1) Beim Schweißen wird der Winkel des Schweißkopfes geneigt, um langfristige Schäden am Laser durch Reflexion zu verhindern.
(2) Die Leistung des Lasers muss den Absorptionswert von Kupfer erreichen, um eine Lichtreflexion zu verhindern.
(3) Das Energiedichteverhältnis des kleinen Kerndurchmessers des Lasers erleichtert das Erreichen des Absorptionswerts von Kupfer.
(4) Schwenkschweißen kann die Oberflächenqualität des Schweißens verbessern.
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