Сварка вольфрама в инертном газе (TIG)
● Принцип: типичный процесс сварки в среде инертного газа, в котором в качестве электродов используется вольфрамовый электрод и сварочная поверхность. Между электродами вводят гелий или аргон для защиты дуги. Мгновенный разряд высокого-напряжения плавит присадочную проволоку и основной металл, которые используются для сварки и формовки деталей из алюминиевых сплавов, а также для устранения литейных дефектов в отливках.
● Особенности: Простота в эксплуатации, гибкость и управляемость, адаптируемость к различным условиям работы, низкая стоимость; зона термического воздействия-узкая, и при использовании достаточного количества присадочной проволоки деформация сварного соединения невелика, а общие характеристики соединения высоки; Характеристики сварочного процесса хорошие и стабильные, а сварной шов плотный и эстетичный.
Сварка металлов в инертном газе (MIG)
● Принцип: аналогично TIG, это также процесс сварки в среде защитного газа, но в нем в качестве электрода используется сам материал присадочной проволоки. Напряжение и ток воздействуют на электродный конец сварочной проволоки, создавая мгновенное высокое напряжение между проволокой и основным металлом, плавя основной металл и область разделки. Капли расплава с конца проволоки отделяются и переходят вертикально в ванну расплава основного металла, образуя зону сварки.
● Особенности: Ограниченное применение из-за мягкости алюминиевой проволоки и плохих характеристик подачи проволоки; сварка расплавленного алюминия склонна «зависать, не капая», что приводит к разбрызгиванию капель. Преимущество заключается в том, что скорость сварки выше, чем у TIG, а диапазон сварочных движений для больших заготовок невелик. Регулируя скорость подачи проволоки, эффективность сварки может достигать нескольких метров в минуту.
Лазерная сварка (LBW)
● Принцип: высокоэнергетические лазерные импульсы-используются для локального нагрева небольшой площади материала. Энергия лазерного излучения диффундирует в материал за счет теплопроводности, плавя материал с образованием определенной расплавленной ванны. После застывания материалы соединяются между собой.
● Характеристики: небольшая точка сварки, концентрированный источник тепла высокой-мощности, способный сваривать толстые листы, узкая зона-теплового воздействия и небольшая сварочная деформация. Однако для этого требуется высокая точность позиционирования сварки, оборудование дорогое, а стоимость высока. Алюминий, магний и другие металлические материалы обладают высокой отражательной способностью лазерного излучения, что затрудняет прямую сварку. Когда плотность мощности на заготовке превышает 10⁶ Вт/см², металл в нагретой зоне испаряется за очень короткое время. Газ накапливается в ванне расплава, образуя небольшое отверстие, и тепло передается в центре этого отверстия, образуя ванну расплава, что представляет собой эффект «замочной скважины». Это можно смягчить, уменьшив энергию лазера, увеличив скорость сварки или контролируя переплавку расплавленной сердцевины для удаления пузырьков в зоне плавления и уменьшения пористости.
Сварка трением с перемешиванием (FSW)
● Принцип: новая-технология соединения в твердом состоянии, разработанная на основе традиционных методов сварки трением. Не-расплавляемый инструмент для перемешивания специальной формы (состоящий из мешалки и буртика) вращается и проникает в поверхность раздела свариваемых материалов. По мере движения по сварному шву температура сварочного материала повышается, и пластифицированный металл подвергается интенсивной пластической деформации под действием механического перемешивания и давления ковки. За счет диффузии и рекристаллизации образуется плотное твердое - соединение.
● Особенности: по сравнению с традиционными методами сварки, он обеспечивает более низкую температуру сварки и меньшую деформацию; хорошие механические свойства сварного шва; и простой, экономичный и экологически чистый процесс сварки. Однако для этого требуется высокое давление штамповки и поступательная движущая сила, что приводит к созданию сложного и громоздкого оборудования, что ограничивает его развитие.