{ "id": 2505, "date": "2021-06-01T07:18:45", "date_gmt": "2021-06-01T07:18:45", "guid": { "rendered": "https:\/\/fclatbz2dc.wpdns.site\/?p=2505" }, "modified": "2024-01-22T01:34:03", "modified_gmt": "2024-01-22T01:34:03", "slug": "common-knowledge-about-laser-welding", "status": "publish", "type": "post", "link": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/common-knowledge-about-laser-welding\/", "title": { "rendered": "Connaissances communes sur le soudage laser" }, "content": { "rendered": "

<\/span>Temps de lecture estim\u00e9 : <\/span>27<\/span> minutes<\/span><\/p>\n\n\n\n

Le soudage laser est une m\u00e9thode de soudage efficace et pr\u00e9cise qui utilise un faisceau laser \u00e0 haute densit\u00e9 d'\u00e9nergie comme source de chaleur pour le soudage. Avec le d\u00e9veloppement rapide de la science et de la technologie et le d\u00e9veloppement continu de nouveaux mat\u00e9riaux, les exigences de performance des structures soud\u00e9es sont de plus en plus \u00e9lev\u00e9es. Le soudage au laser a attir\u00e9 l'attention pour ses avantages de haute densit\u00e9 d'\u00e9nergie, de p\u00e9n\u00e9tration profonde, de haute pr\u00e9cision et de forte adaptabilit\u00e9. Le soudage au laser joue un r\u00f4le tr\u00e8s important dans le soudage de certains mat\u00e9riaux et structures sp\u00e9ciaux. Cette m\u00e9thode de soudage a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9e dans des domaines de haute technologie tels que l'a\u00e9rospatiale, l'\u00e9lectronique, la construction automobile, l'\u00e9nergie nucl\u00e9aire, etc., et a re\u00e7u une attention croissante de la part des pays industrialis\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Le laser est une sorte de faisceau lumineux monochromatique, \u00e0 forte directivit\u00e9 et brillant produit en utilisant un rayonnement stimul\u00e9 pour r\u00e9aliser le principe de l'amplification de la lumi\u00e8re. Apr\u00e8s focalisation par une lentille ou un miroir, un faisceau d'\u00e9nergie d'un diam\u00e8tre inf\u00e9rieur \u00e0 0,01 mm et d'une densit\u00e9 de puissance allant jusqu'\u00e0 1012<\/sup>W\/m2<\/sup> peut \u00eatre obtenu, qui peut \u00eatre utilis\u00e9 comme source de chaleur pour le soudage, le d\u00e9coupage et le rev\u00eatement de surface des mat\u00e9riaux.<\/p>\n\n\n\n

Principe et classification du soudage laser<\/h3>\n\n\n\n

Principe du soudage laser<\/h4>\n\n\n\n

Le soudage laser est une m\u00e9thode de soudage qui utilise l'\u00e9nergie laser (lumi\u00e8re visible ou ultraviolette) comme source de chaleur pour faire fondre et connecter les pi\u00e8ces. Le soudage au laser peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 non seulement parce que le laser lui-m\u00eame a une \u00e9nergie extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e, mais surtout parce que l'\u00e9nergie laser est tr\u00e8s focalis\u00e9e en un point, ce qui rend sa densit\u00e9 d'\u00e9nergie tr\u00e8s grande.<\/p>\n\n\n\n

Lors du soudage laser, le laser irradie la surface du mat\u00e9riau \u00e0 souder, et il agit sur celle-ci. Une partie est r\u00e9fl\u00e9chie et une partie est absorb\u00e9e et p\u00e9n\u00e8tre dans le mat\u00e9riau. Pour les mat\u00e9riaux opaques, la lumi\u00e8re transmise est absorb\u00e9e et le coefficient d'absorption lin\u00e9aire du m\u00e9tal est de 107<\/sup>~108<\/sup>m-1<\/sup>. Pour les m\u00e9taux, le laser est absorb\u00e9 dans l'\u00e9paisseur de 0,01-0. 1 \u00b5m sur la surface m\u00e9tallique et convertie en \u00e9nergie thermique, ce qui provoque une forte augmentation de la temp\u00e9rature de la surface m\u00e9tallique, puis la transmet \u00e0 l'int\u00e9rieur du m\u00e9tal.<\/p>\n\n\n\n

Le principe de fonctionnement du CO2<\/sub> laser est illustr\u00e9 \u00e0 la figure 3.1. Le syst\u00e8me optique compos\u00e9 d'un miroir et d'une lentille focalise et transmet le laser \u00e0 la pi\u00e8ce \u00e0 souder. La plupart des soudures au laser sont effectu\u00e9es sous contr\u00f4le informatique. La pi\u00e8ce \u00e0 souder peut \u00eatre d\u00e9plac\u00e9e par une plate-forme pilot\u00e9e par ordinateur \u00e0 une ou trois dimensions (telle qu'une machine-outil \u00e0 commande num\u00e9rique); la pi\u00e8ce \u00e0 usiner peut \u00e9galement \u00eatre fix\u00e9e et le processus de soudage peut \u00eatre compl\u00e9t\u00e9 en changeant la position du faisceau laser.<\/p>\n\n\n\n

\"Sch\u00e9ma
Figure 3.1 Sch\u00e9ma de principe du principe de fonctionnement du CO2<\/sub> laser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Le principe du soudage laser est que les photons bombardent la surface du m\u00e9tal pour former une vapeur, et le m\u00e9tal \u00e9vapor\u00e9 peut emp\u00eacher l'\u00e9nergie restante d'\u00eatre r\u00e9fl\u00e9chie par le m\u00e9tal. Si le m\u00e9tal soud\u00e9 a une bonne conductivit\u00e9 thermique, il obtiendra une plus grande profondeur de p\u00e9n\u00e9tration. La r\u00e9flexion, la transmission et l'absorption de la lumi\u00e8re laser \u00e0 la surface du mat\u00e9riau sont essentiellement le r\u00e9sultat de l'interaction entre le champ \u00e9lectromagn\u00e9tique des ondes lumineuses et le mat\u00e9riau. Lorsque l'onde lumineuse laser p\u00e9n\u00e8tre dans le mat\u00e9riau, les particules charg\u00e9es dans le mat\u00e9riau vibrent selon le pas du vecteur \u00e9lectrique d'onde lumineuse. L'\u00e9nergie rayonnante du photon devient l'\u00e9nergie cin\u00e9tique de l'\u00e9lectron. Une fois qu'une substance a absorb\u00e9 la lumi\u00e8re laser, elle produit d'abord l'\u00e9nergie exc\u00e9dentaire de certaines particules, telles que l'\u00e9nergie cin\u00e9tique des \u00e9lectrons libres, l'\u00e9nergie d'excitation des \u00e9lectrons li\u00e9s ou l'exc\u00e8s de phonons. Ces \u00e9nergies d'excitation d'origine sont converties en \u00e9nergie thermique apr\u00e8s un certain processus.<\/p>\n\n\n\n

En plus d'\u00eatre une onde \u00e9lectromagn\u00e9tique comme les autres sources lumineuses, les lasers ont \u00e9galement des caract\u00e9ristiques que les autres sources lumineuses ne poss\u00e8dent pas, telles qu'une directivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, une luminosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e (intensit\u00e9 photonique), une monochromaticit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et une coh\u00e9rence \u00e9lev\u00e9e. Lors du soudage laser, la conversion de l'\u00e9nergie lumineuse absorb\u00e9e par le mat\u00e9riau en \u00e9nergie thermique est r\u00e9alis\u00e9e en un temps tr\u00e8s court (environ 10-9<\/sup>s). Pendant ce temps, l'\u00e9nergie thermique n'est limit\u00e9e qu'\u00e0 la zone irradi\u00e9e au laser du mat\u00e9riau, puis par conduction thermique, la chaleur est transf\u00e9r\u00e9e de la zone \u00e0 haute temp\u00e9rature \u00e0 la zone \u00e0 basse temp\u00e9rature.<\/p>\n\n\n\n

L'absorption de la lumi\u00e8re laser par le m\u00e9tal est principalement li\u00e9e \u00e0 des facteurs tels que la longueur d'onde du laser, les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau, la temp\u00e9rature, l'\u00e9tat de surface et la densit\u00e9 de puissance laser. De mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, le taux d'absorption du m\u00e9tal au laser augmente avec l'augmentation de la temp\u00e9rature et augmente avec l'augmentation de la r\u00e9sistivit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Les lasers utilis\u00e9s pour le soudage au laser incluent le CO2<\/sub> laser, Lasers YAG<\/a>, les lasers \u00e0 semi-conducteurs et les lasers \u00e0 fibre. Les lasers suivants sont principalement utilis\u00e9s dans le domaine du soudage : Laser \u00e0 solide YAG (Yttrium-Aluminium-Garnet avec Nd3+<\/sup>, YAG en abr\u00e9g\u00e9); CO2<\/sub> laser \u00e0 gaz; laser \u00e0 fibre.<\/p>\n\n\n\n

Pendant le processus de soudage au laser, la pi\u00e8ce et le faisceau se d\u00e9placent l'un par rapport \u00e0 l'autre. En raison de la forte force motrice g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l'\u00e9vaporation violente, le m\u00e9tal en fusion \u00e0 l'avant du petit trou est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 \u00e0 un certain angle et la surface proche derri\u00e8re le petit trou se forme comme le montre la figure 3.2. Melt flow (vortex majeur). Apr\u00e8s cela, la temp\u00e9rature du m\u00e9tal liquide derri\u00e8re le petit trou chute rapidement en raison de l'effet du transfert de chaleur, et le m\u00e9tal liquide se solidifie rapidement pour former une soudure continue.<\/p>\n\n\n\n

\"Sch\u00e9ma
Figure 3.2 Diagramme sch\u00e9matique des petits trous et du flux de m\u00e9tal en fusion<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Classement du soudage laser<\/h4>\n\n\n\n

Selon la mani\u00e8re dont le laser agit sur la pi\u00e8ce et l'\u00e9nergie de sortie du laser, il peut \u00eatre divis\u00e9 en soudage laser continu et soudage laser puls\u00e9. Le soudage laser continu forme une soudure continue pendant le processus de soudage. L'\u00e9nergie apport\u00e9e \u00e0 la pi\u00e8ce par le soudage laser puls\u00e9 est intermittente et puls\u00e9e, et chaque impulsion laser forme un point de soudage circulaire pendant le processus de soudage.<\/p>\n\n\n\n

Il existe deux modes de base du soudage laser. Selon la densit\u00e9 de puissance diff\u00e9rente du point sur la pi\u00e8ce apr\u00e8s focalisation laser, le soudage laser est g\u00e9n\u00e9ralement divis\u00e9 en soudage par conduction thermique (densit\u00e9 de puissance inf\u00e9rieure \u00e0 105<\/sup>W\/cm2<\/sup>) et soudage \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde (\u00e9galement appel\u00e9 soudage de petits trous, puissance La densit\u00e9 est sup\u00e9rieure \u00e0 106<\/sup>W\/cm2<\/sup>).<\/p>\n\n\n\n

Soudage thermique au laser (soudage par transfert de chaleur)<\/h5>\n\n\n\n

Sous une densit\u00e9 de puissance laser plus faible et un temps d'irradiation laser plus long, le mat\u00e9riau fond progressivement \u00e0 partir de la couche de surface. Avec l'\u00e9nergie d'entr\u00e9e et la conduction thermique, l'interface liquide-solide migre vers l'int\u00e9rieur du mat\u00e9riau, et enfin, le processus de soudage est r\u00e9alis\u00e9, similaire \u00e0 l'\u00e9lectrode de tungst\u00e8ne. Dans le soudage \u00e0 l'arc sous argon (TIG), la surface du mat\u00e9riau absorbe l'\u00e9nergie laser, la transf\u00e8re \u00e0 l'int\u00e9rieur par conduction thermique et la fait fondre, et forme un joint de soudure ou une soudure apr\u00e8s solidification.<\/p>\n\n\n\n

La figure 3.3 montre un diagramme sch\u00e9matique du processus de fusion du soudage par conduction thermique au laser. Lorsque la densit\u00e9 de puissance du spot laser est inf\u00e9rieure \u00e0 105<\/sup>W\/cm2<\/sup>, le laser chauffe la surface m\u00e9tallique entre le point de fusion et le point d'\u00e9bullition. Lors du soudage, la surface du mat\u00e9riau m\u00e9tallique convertit l'\u00e9nergie lumineuse absorb\u00e9e en \u00e9nergie thermique, de sorte que la temp\u00e9rature de la surface m\u00e9tallique augmente et fond, puis l'\u00e9nergie thermique est transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 l'int\u00e9rieur du m\u00e9tal par conduction thermique de sorte que la fusion la zone se dilate progressivement et le joint de soudure ou la soudure se forme apr\u00e8s solidification. Par cons\u00e9quent, le soudage par conductivit\u00e9 thermique est \u00e9galement appel\u00e9 soudage par transfert thermique.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figure 3.3 Sch\u00e9ma de principe du processus de fusion du soudage par conduction thermique au laser
1-Laser est 2-Mat\u00e9riau de base 3-Piscine 4-Cha\u00eene de soudage<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dans le processus de soudage par conduction thermique au laser, le changement de temp\u00e9rature provoqu\u00e9 par le chauffage au laser modifie la tension superficielle de la piscine en fusion, ce qui produit une force d'agitation plus importante dans la piscine en fusion, de sorte que le m\u00e9tal liquide dans la piscine en fusion s'\u00e9coule dans une certaine direction . Puisqu'il n'y a pas de pression de vapeur, d'effet non lin\u00e9aire et d'effet de trou d'\u00e9pingle pendant le soudage par conduction thermique au laser, la profondeur de p\u00e9n\u00e9tration est g\u00e9n\u00e9ralement faible. La comparaison entre le soudage par conduction thermique au laser et la p\u00e9n\u00e9tration profonde soudage<\/a> est illustr\u00e9 \u00e0 la figure 3.4.<\/p>\n\n\n\n

\"Comparaison
Figure 3.4 Comparaison du soudage par conduction thermique au laser et du soudage par p\u00e9n\u00e9tration profonde<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Lors du soudage par conduction thermique au laser, la temp\u00e9rature de surface de la pi\u00e8ce ne d\u00e9passe pas le point d'\u00e9bullition du mat\u00e9riau. L'\u00e9nergie lumineuse absorb\u00e9e par la pi\u00e8ce est convertie en \u00e9nergie thermique, puis la pi\u00e8ce est fondue par conduction thermique. La forme du bain de fusion est approximativement h\u00e9misph\u00e9rique. La caract\u00e9ristique du soudage par conduction thermique est que la densit\u00e9 de puissance du point laser est faible, une grande partie du laser est r\u00e9fl\u00e9chie par la surface m\u00e9tallique, le taux d'absorption du laser est faible, la profondeur de soudage est peu profonde, le joint de soudure est petit, et la zone affect\u00e9e par la chaleur est petite, donc la d\u00e9formation de soudage est petite et la pr\u00e9cision est \u00e9lev\u00e9e. La qualit\u00e9 de soudage est \u00e9galement tr\u00e8s bonne, mais la vitesse de soudage est lente. Le soudage par conduction thermique est principalement utilis\u00e9 pour le soudage de pr\u00e9cision de plaques minces (\u00e9paisseur \u03b4<1mm) et de petites pi\u00e8ces telles que l'instrumentation, les coques de batterie, les composants \u00e9lectroniques, etc.<\/p>\n\n\n\n

Le fait que le soudage laser soit effectu\u00e9 par soudage par conduction thermique d\u00e9pend des param\u00e8tres du proc\u00e9d\u00e9 de soudage laser. Essentiellement, lorsque la densit\u00e9 de puissance du spot laser est inf\u00e9rieure \u00e0 105<\/sup>W\/cm2<\/sup>, la surface du mat\u00e9riau est chauff\u00e9e entre le point de fusion et le point d'\u00e9bullition pour garantir que le mat\u00e9riau est compl\u00e8tement fondu sans vaporisation, et la qualit\u00e9 de soudage est facile \u00e0 garantir.<\/p>\n\n\n\n

Soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde (soudage de petits trous)<\/h4>\n\n\n\n

Le soudage de petits trous est similaire au soudage par faisceau d'\u00e9lectrons. Le faisceau laser \u00e0 haute densit\u00e9 de puissance provoque la fusion locale du mat\u00e9riau et la formation de petits trous. Le faisceau laser p\u00e9n\u00e8tre dans les petits trous du bain de fusion et se forme avec le mouvement du faisceau laser Soudure continue. Lorsque la densit\u00e9 de puissance ponctuelle est \u00e9lev\u00e9e, les petits trous produits p\u00e9n\u00e8trent dans toute l'\u00e9paisseur de la plaque pour former des soudures \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde (ou des joints de soudure). Dans le soudage laser continu, le petit trou avance le long de la direction de soudage avec le faisceau par rapport \u00e0 la pi\u00e8ce. Le m\u00e9tal fond devant le petit trou, et apr\u00e8s que le m\u00e9tal d\u00e9pos\u00e9 s'\u00e9coule autour du petit trou vers l'arri\u00e8re, il se solidifie \u00e0 nouveau pour former une soudure.<\/p>\n\n\n\n

Le faisceau laser du soudage \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde peut p\u00e9n\u00e9trer profond\u00e9ment dans la soudure, formant ainsi une soudure d'une profondeur et d'une largeur relativement importantes. Si la densit\u00e9 de puissance laser est suffisamment grande et que le mat\u00e9riau est relativement fin, le petit trou form\u00e9 par soudage laser p\u00e9n\u00e8tre toute l'\u00e9paisseur de la plaque et la surface arri\u00e8re peut recevoir une partie du laser. Cette m\u00e9thode peut \u00e9galement \u00eatre appel\u00e9e soudage par effet st\u00e9nop\u00e9 laser \u00e0 plaque mince.<\/p>\n\n\n\n

La figure 3.5 montre le ph\u00e9nom\u00e8ne d'\u00e9chauffement de faisceaux laser avec diff\u00e9rentes densit\u00e9s de puissance. Le petit trou est entour\u00e9 de m\u00e9tal en fusion. La gravit\u00e9 et la tension superficielle du m\u00e9tal en fusion ont tendance \u00e0 combler le petit trou, tandis que la vapeur de m\u00e9tal continue essaie de maintenir le petit trou. Avec le mouvement du faisceau laser, le petit trou se d\u00e9placera avec la lumi\u00e8re, mais sa forme et sa taille sont stables.<\/p>\n\n\n\n

Un front d'ablation oblique est form\u00e9 devant le petit trou. Dans cette zone, il existe un gradient de pression et un gradient de temp\u00e9rature autour du petit trou. Sous l'action du gradient de pression, le mat\u00e9riau fritt\u00e9 s'\u00e9coule le long de la p\u00e9riph\u00e9rie du petit trou de l'avant vers l'arri\u00e8re. Le gradient de temp\u00e9rature signifie qu'une petite tension superficielle est \u00e9tablie autour du petit trou, ce qui entra\u00eene davantage le mat\u00e9riau fondu \u00e0 s'\u00e9couler autour du petit trou de l'avant vers l'arri\u00e8re, et se solidifie finalement derri\u00e8re le petit trou pour former une soudure.<\/p>\n\n\n\n

En ce qui concerne l'absorption de la lumi\u00e8re laser par les mat\u00e9riaux m\u00e9talliques, l'apparition de petits trous est une ligne de d\u00e9marcation. Avant l'apparition de petits trous, que la surface du mat\u00e9riau soit en phase solide ou en phase liquide, le taux d'absorption de la lumi\u00e8re laser ne change que lentement avec l'augmentation de la temp\u00e9rature de surface. Une fois que le mat\u00e9riau se vaporise et forme du plasma et de petits trous, le taux d'absorption du mat\u00e9riau du laser subira un changement soudain, et son taux d'absorption n'est presque plus li\u00e9 \u00e0 la longueur d'onde du laser, aux caract\u00e9ristiques du m\u00e9tal et \u00e0 l'\u00e9tat de surface du mat\u00e9riau, mais d\u00e9pend principalement de les facteurs plasma et laser tels que l'interaction et l'effet petit trou.<\/p>\n\n\n\n

\"Ph\u00e9nom\u00e8ne
Figure 3.5 Ph\u00e9nom\u00e8ne d'\u00e9chauffement des faisceaux laser avec diff\u00e9rentes densit\u00e9s de puissance
1-Nuage de plasma 2-Mat\u00e9riau fondant 3-Trou de serrure 4-Profondeur de p\u00e9n\u00e9tration<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Le taux d'absorption du laser subira un changement soudain et son taux d'absorption n'est presque plus coh\u00e9rent avec la longueur d'onde du laser, les propri\u00e9t\u00e9s du m\u00e9tal et la forme de surface du mat\u00e9riau. L'\u00e9tat est li\u00e9, et d\u00e9pend principalement de facteurs tels que l'interaction entre le plasma et le laser et l'effet st\u00e9nop\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

La figure 3.6 montre la mesure r\u00e9elle de la r\u00e9flectivit\u00e9 de la surface de la pi\u00e8ce au laser pendant le processus de soudage laser en fonction de la densit\u00e9 de puissance laser. Lorsque la densit\u00e9 de puissance laser est sup\u00e9rieure au seuil de vaporisation (106<\/sup>W\/cm2<\/sup>), la r\u00e9flectivit\u00e9 R chute brutalement \u00e0 une valeur tr\u00e8s faible en raison de la g\u00e9n\u00e9ration de petits trous, et le taux d'absorption du mat\u00e9riau du laser augmente fortement.<\/p>\n\n\n\n

\"La
Figure 3.6 La r\u00e9flectivit\u00e9 du mat\u00e9riau au faisceau varie avec la densit\u00e9 de puissance laser<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

L'effet petit trou<\/h3>\n\n\n\n

Le soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde est \u00e9galement appel\u00e9 soudage laser en trou de serrure, et sa caract\u00e9ristique essentielle est le soudage laser avec effet trou de serrure. Le faisceau laser peut rayonner vers la couche profonde du mat\u00e9riau \u00e0 travers le petit trou, compl\u00e9ter le transfert et la conversion d'\u00e9nergie dans le petit trou, r\u00e9aliser le soudage \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde et obtenir la soudure profonde et \u00e9troite avec un grand rapport d'aspect.<\/p>\n\n\n\n

Lorsque la densit\u00e9 de puissance du spot laser est suffisamment grande (>106<\/sup>W\/cm2<\/sup>), la surface m\u00e9tallique est rapidement chauff\u00e9e sous l'irradiation du faisceau laser, et sa temp\u00e9rature de surface s'\u00e9l\u00e8ve jusqu'au point d'\u00e9bullition en tr\u00e8s peu de temps (10-8<\/sup>~10-6<\/sup>s), Faire fondre et vaporiser le m\u00e9tal. La vapeur de m\u00e9tal g\u00e9n\u00e9r\u00e9e quitte la piscine en fusion \u00e0 une certaine vitesse, et la vapeur d\u00e9bordante g\u00e9n\u00e8re une pression suppl\u00e9mentaire sur le m\u00e9tal liquide en fusion, ce qui fait couler la surface m\u00e9tallique de la piscine en fusion vers le bas, cr\u00e9ant un petit trou sous le spot laser. Lorsque le faisceau laser continue de chauffer le fond du petit trou, la vapeur de m\u00e9tal g\u00e9n\u00e9r\u00e9e d'une part presse le m\u00e9tal liquide au fond du trou pour approfondir davantage le petit trou, d'autre part, la vapeur s'\u00e9chappant du trou presse le m\u00e9tal en fusion \u00e0 la p\u00e9riph\u00e9rie de la piscine en fusion. Un trou allong\u00e9 est form\u00e9 dans le m\u00e9tal liquide, comme le montre la figure 3.7.<\/p>\n\n\n\n

\"Sch\u00e9ma
Figure 3.7 Diagramme sch\u00e9matique du m\u00e9canisme des petits trous du transfert d'\u00e9nergie de soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Lorsque la pression de recul de la vapeur m\u00e9tallique g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l'\u00e9nergie du faisceau laser est \u00e9quilibr\u00e9e avec la tension superficielle et la gravit\u00e9 du m\u00e9tal liquide, le petit trou ne continue pas \u00e0 s'approfondir, formant un petit trou profond et stable pour le soudage (effet de petit trou) .<\/p>\n\n\n\n

L'effet de focalisation des parois lat\u00e9rales produit lors du d\u00e9veloppement du trou d'\u00e9pingle a une influence importante sur le processus de soudage. Lorsque le petit trou est form\u00e9, lorsque le faisceau laser entrant dans le petit trou interagit avec la paroi lat\u00e9rale du petit trou, une partie de la lumi\u00e8re est absorb\u00e9e par la paroi lat\u00e9rale, et l'autre partie du faisceau lumineux est r\u00e9fl\u00e9chie par la surface de la paroi lat\u00e9rale pour le fond du petit trou et reconverge, comme le montre la figure 3.8.<\/p>\n\n\n\n

\"Effet
Figure 3.8 Effet de focalisation sur la paroi lat\u00e9rale du petit trou<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

En raison de l'effet de focalisation sur la paroi lat\u00e9rale, le faisceau laser avec un certain angle de divergence ne divergera pas de mani\u00e8re significative et n'\u00e9largira pas le petit trou m\u00eame s'il p\u00e9n\u00e8tre dans la partie profonde du mat\u00e9riau mais est r\u00e9fl\u00e9chi et focalis\u00e9 sur le fond du petit trou pour maintenir un petit taille du spot, faisant le petit trou La profondeur ne cesse d'augmenter. Lorsque le laser est r\u00e9fl\u00e9chi et focalis\u00e9 une fois dans le petit trou, son \u00e9nergie est r\u00e9duite d'une partie, jusqu'\u00e0 ce que l'\u00e9nergie laser s'att\u00e9nue \u00e0 une certaine valeur, la profondeur du petit trou n'augmente plus, et enfin, une soudure profonde et \u00e9troite est obtenu.<\/p>\n\n\n\n

Pendant le processus de soudage, la paroi lat\u00e9rale du petit trou est toujours dans un \u00e9tat tr\u00e8s fluctuant et la couche plus mince de m\u00e9tal en fusion dans la paroi avant du petit trou s'\u00e9coule vers le bas avec la fluctuation de la paroi [Figure 3.9 (a)]. Toute bosse sur la paroi avant du petit trou s'\u00e9vaporera fortement en raison de l'irradiation du faisceau laser \u00e0 haute densit\u00e9 de puissance, et la vapeur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e sera pulv\u00e9ris\u00e9e en arri\u00e8re pour impacter le m\u00e9tal fondu de la piscine sur la paroi arri\u00e8re, provoquant l'oscillation du piscine en fusion et favoriser le processus de solidification de la piscine en fusion. Le d\u00e9bordement de gaz.<\/p>\n\n\n\n

Mettez des particules de tungst\u00e8ne d'un diam\u00e8tre de 0,1 \u00e0 0,4 mm dans la piscine en fusion, et l'\u00e9tat d'\u00e9coulement de la piscine en fusion sous l'action des petits trous peut \u00eatre clairement observ\u00e9 par irradiation aux rayons X, comme le montre la figure 3.9 (b). Il y a un courant de Foucault rotatif dans le bain de fusion et l'\u00e9nergie est grande, ce qui a une forte force d'agitation. Figure 3.8 La paroi lat\u00e9rale du petit trou tombe rapidement sur la paroi avant du petit trou \u00e0 une vitesse d'environ 0,4 m\/s. Lorsqu'il atteint le fond du petit trou, un vortex se forme derri\u00e8re le petit trou par le flux de liquide descendant. \u00c0 ce stade, la vitesse de d\u00e9placement des particules de tungst\u00e8ne est de 0,2 \u00e0 0,3 m\/s, ce qui est beaucoup plus rapide que la convection naturelle normale. Le mouvement des particules de tungst\u00e8ne peut essentiellement repr\u00e9senter le flux de m\u00e9tal liquide dans le bain en fusion. Les plus grosses bulles g\u00e9n\u00e9r\u00e9es au fond de la piscine en fusion ne d\u00e9pendent pas compl\u00e8tement de la flottabilit\u00e9 pour s'\u00e9couler hors de la piscine en fusion mais sont extraites de la piscine en fusion par l'\u00e9coulement liquide du m\u00e9tal.<\/p>\n\n\n\n

La vapeur dans les pores fondus est compos\u00e9e de vapeur de m\u00e9tal \u00e0 haute temp\u00e9rature et du gaz protecteur aspir\u00e9 par la pulsation des pores et est partiellement ionis\u00e9e pour former un plasma charg\u00e9. Le flux de vapeur des petits trous est rapide (proche de la vitesse du son), et des bruits chaotiques peuvent \u00eatre entendus. La forte \u00e9vaporation du m\u00e9tal dans les petits trous forme m\u00eame un jet. Cette \u00e9vaporation irr\u00e9guli\u00e8re provoque la vibration rapide du m\u00e9tal liquide et provoque la fluctuation des petits trous.<\/p>\n\n\n\n

\"L'\u00e9vaporation
Figure 3.9 L'\u00e9vaporation locale de la paroi avant du petit trou et la trajectoire des particules de tungst\u00e8ne dans le bain de fusion<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques de l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration du soudage laser et de la formation du cordon de soudure<\/h3>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques de l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration du soudage laser<\/h4>\n\n\n\n

La profondeur de p\u00e9n\u00e9tration du soudage laser fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 l'\u00e9paisseur de la pi\u00e8ce qui est fondue par le laser pendant le processus de soudage. G\u00e9n\u00e9ralement, la profondeur du petit trou est consid\u00e9r\u00e9e comme la profondeur de p\u00e9n\u00e9tration, de sorte que la p\u00e9n\u00e9tration du petit trou \u00e0 travers la pi\u00e8ce est souvent \u00e9quivalente \u00e0 la p\u00e9n\u00e9tration. En fait, parce qu'il y a une certaine \u00e9paisseur de couche de m\u00e9tal liquide autour du petit trou, il peut y avoir des situations o\u00f9 le petit trou ne p\u00e9n\u00e8tre pas dans la pi\u00e8ce mais la pi\u00e8ce a \u00e9t\u00e9 fondue. Gr\u00e2ce \u00e0 l'analyse du processus de soudage au laser et de l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration de l'arri\u00e8re de la soudure, il peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9 que le soudage \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde au laser a les \u00e9tats de p\u00e9n\u00e9tration suivants, comme le montre la figure 3.10<\/p>\n\n\n\n

Pas fondu<\/h5>\n\n\n\n

Pendant le processus de soudage, le petit trou et le m\u00e9tal liquide en dessous n'ont pas p\u00e9n\u00e9tr\u00e9 le mat\u00e9riau de base (pi\u00e8ce), et aucune trace de m\u00e9tal en fusion n'est visible \u00e0 l'arri\u00e8re de la pi\u00e8ce (Figure 3.10(a)).<\/p>\n\n\n\n

\"
Figure 3.10 Diagramme sch\u00e9matique des quatre \u00e9tats de p\u00e9n\u00e9tration du cordon de soudure laser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
P\u00e9n\u00e9tration du bain de soudure uniquement<\/h5>\n\n\n\n

Pendant le processus de soudage, le petit trou est proche de la surface inf\u00e9rieure de la pi\u00e8ce, mais n'a pas p\u00e9n\u00e9tr\u00e9 la pi\u00e8ce, et le m\u00e9tal liquide sous le petit trou p\u00e9n\u00e8tre \u00e0 l'arri\u00e8re de la pi\u00e8ce. Bien que l'arri\u00e8re de la pi\u00e8ce soit fondu, le m\u00e9tal liquide en fusion ne peut pas former un large bain en fusion \u00e0 l'arri\u00e8re de la pi\u00e8ce en raison de l'effet de la tension superficielle. Par cons\u00e9quent, l'arri\u00e8re de la soudure pr\u00e9sente une mince hauteur de pile continue ou discontinue apr\u00e8s solidification. Bien que cet \u00e9tat se situe \u00e9galement dans la plage de p\u00e9n\u00e9tration, la p\u00e9n\u00e9tration de l'ensemble de la soudure n'est pas fiable et instable en raison de la faible largeur de la face arri\u00e8re (figure 3.10(b)), en particulier lorsque la soudure est soud\u00e9e bout \u00e0 bout. S'il y a une l\u00e9g\u00e8re d\u00e9viation, il n'y aura pas de fusion.<\/p>\n\n\n\n

P\u00e9n\u00e9tration mod\u00e9r\u00e9e (petit trou de p\u00e9n\u00e9tration)<\/h5>\n\n\n\n

Pendant le processus de soudage, le petit trou p\u00e9n\u00e8tre juste dans la pi\u00e8ce. \u00c0 ce stade, la vapeur de m\u00e9tal \u00e0 l'int\u00e9rieur du petit trou sera pulv\u00e9ris\u00e9e sous la pi\u00e8ce et sa pression de recul fera s'\u00e9couler le m\u00e9tal liquide autour du petit trou, ce qui entra\u00eenera une augmentation significative de la largeur de l'arri\u00e8re de la piscine en fusion, ce qui est form\u00e9 apr\u00e8s soudage. Forme de soudure avec une largeur de soudure uniforme et mod\u00e9r\u00e9e sur la face arri\u00e8re et pratiquement aucune accumulation [Figure 3. 10(c)]<\/p>\n\n\n\n

Sur-p\u00e9n\u00e9tration<\/h5>\n\n\n\n

En raison de l'apport de chaleur excessif pendant le processus de soudage, le petit trou p\u00e9n\u00e8tre non seulement dans la pi\u00e8ce, mais le diam\u00e8tre du petit trou et l'\u00e9paisseur de la couche de m\u00e9tal liquide qui l'entoure augmentent consid\u00e9rablement, ce qui entra\u00eene un bain de fusion excessivement large (beaucoup plus grand que la face arri\u00e8re fondant dans un \u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration mod\u00e9r\u00e9 Large), et m\u00eame provoquer une bosselure de la surface de la soudure et ainsi de suite [Figure 3. 10 (d)].<\/p>\n\n\n\n

Parmi les quatre \u00e9tats de p\u00e9n\u00e9tration ci-dessus, l'\u00e9tat mod\u00e9r\u00e9ment cuit (p\u00e9n\u00e9tration du petit trou) est l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration id\u00e9al, car le petit trou p\u00e9n\u00e8tre la pi\u00e8ce \u00e0 ce moment pour garantir que la soudure est compl\u00e8tement p\u00e9n\u00e9tr\u00e9e et que le bain de fusion n'est pas trop large. Cela conduit \u00e0 des bosses sur la surface de la soudure. Par cons\u00e9quent, l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration mod\u00e9r\u00e9e (p\u00e9n\u00e9tration de petits trous) peut \u00eatre utilis\u00e9 comme r\u00e9f\u00e9rence pour la d\u00e9tection et le contr\u00f4le de la p\u00e9n\u00e9tration.<\/p>\n\n\n\n

L'analyse microscopique a montr\u00e9 que seule la section de la soudure \u00e0 l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration du bain de fusion pr\u00e9sente un triangle invers\u00e9 plus \u00e9vident, tandis que la section de la soudure \u00e0 l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration mod\u00e9r\u00e9e pr\u00e9sente une forme trap\u00e9zo\u00efdale invers\u00e9e ou hyperbolique. C'est-\u00e0-dire que l'\u00e9tat de p\u00e9n\u00e9tration appropri\u00e9 doit \u00eatre exprim\u00e9 par le fait que les faces avant et arri\u00e8re du cordon de soudure sont \u00e0 la fois form\u00e9es et plates, sans bosses ni hauteur de pile \u00e9vidente, et ont une certaine largeur de fusion arri\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques de la formation de soudure dans le soudage laser<\/h3>\n\n\n\n

La soudure du soudage par conduction thermique au laser pr\u00e9sente les caract\u00e9ristiques du soudage par fusion conventionnel (telles que le soudage \u00e0 l'arc, le soudage sous protection gazeuse, etc.). La formation du cordon de soudure pendant le soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde est illustr\u00e9e \u00e0 la figure 3.11. Le bain fondu du soudage au laser a la caract\u00e9ristique d'un changement p\u00e9riodique, la raison en est l'effet d'auto-oscillation dans le processus d'interaction laser et mat\u00e9riau. La fr\u00e9quence de cette auto-oscillation est g\u00e9n\u00e9ralement de 100 \u00e0 10000 Hz, l'amplitude des fluctuations de temp\u00e9rature est de 100 \u00e0 500 Hz et l'amplitude des fluctuations de temp\u00e9rature est de 100 \u00e0 500 K.<\/p>\n\n\n\n

\"La
Figure 3.11 Formation du cordon de soudure lors du soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En raison de l'effet d'auto-oscillation, les petits trous et le flux de m\u00e9tal dans le bain en fusion subissent des changements p\u00e9riodiques. La formation du petit trou permet au laser de rayonner jusqu'\u00e0 la profondeur du petit trou, renforce l'absorption de l'\u00e9nergie laser par le bain de fusion et augmente encore la profondeur du petit trou d'origine. La vaporisation du m\u00e9tal en fusion permet de maintenir le petit trou, formant un rapport d'aspect de grandes soudures continues.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9tant donn\u00e9 que l'apport de chaleur du soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde est de 1\/10 ~ 1\/3 du soudage \u00e0 l'arc, le processus de solidification est tr\u00e8s rapide. Surtout dans la partie inf\u00e9rieure de la soudure, car elle est tr\u00e8s \u00e9troite et a de bonnes conditions de dissipation thermique, elle a une vitesse de refroidissement rapide, de sorte que de fins cristaux \u00e9quivalents se forment \u00e0 l'int\u00e9rieur de la soudure, et la taille des grains est d'environ 1\/3 de celle de soudage \u00e0 l'arc.<\/p>\n\n\n\n

En utilisant le soudage au laser, "Tant que vous pouvez voir, vous pouvez souder." Le soudage laser peut \u00eatre effectu\u00e9 dans une station \u00e9loign\u00e9e, \u00e0 travers une fen\u00eatre, ou \u00e0 l'int\u00e9rieur de pi\u00e8ces tridimensionnelles o\u00f9 les \u00e9lectrodes ou les faisceaux d'\u00e9lectrons ne peuvent pas p\u00e9n\u00e9trer. Comme le soudage par faisceau d'\u00e9lectrons, le soudage au laser ne peut \u00eatre effectu\u00e9 que d'un seul c\u00f4t\u00e9, de sorte que le soudage d'un seul c\u00f4t\u00e9 peut \u00eatre utilis\u00e9 pour souder des pi\u00e8ces lamin\u00e9es ensemble. Cet avantage du soudage laser ouvre une nouvelle voie pour la conception de joints de soudage. Avec le soudage au laser, non seulement la qualit\u00e9 du soudage est consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e, mais la productivit\u00e9 est \u00e9galement sup\u00e9rieure \u00e0 celle des m\u00e9thodes de soudage traditionnelles.<\/p>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques et applications du soudage laser<\/h3>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques du soudage laser<\/h4>\n\n\n\n

Le soudage laser est une m\u00e9thode de soudage par fusion qui utilise un faisceau laser \u00e0 haute densit\u00e9 d'\u00e9nergie comme source de chaleur. Avec le soudage au laser, non seulement la productivit\u00e9 est sup\u00e9rieure \u00e0 la m\u00e9thode de soudage traditionnelle, mais la qualit\u00e9 du soudage est \u00e9galement consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e. Par rapport aux m\u00e9thodes de soudage g\u00e9n\u00e9rales, le soudage laser pr\u00e9sente les caract\u00e9ristiques suivantes.<\/p>\n\n\n\n

  • Le laser focalis\u00e9 a une densit\u00e9 de puissance \u00e9lev\u00e9e (105<\/sup>~107<\/sup>W\/cm2<\/sup> ou plus) et une vitesse de chauffage rapide, qui peut r\u00e9aliser un soudage \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde et un soudage \u00e0 grande vitesse. En raison de la petite plage de chauffage du laser (le diam\u00e8tre du spot est inf\u00e9rieur \u00e0 1 mm), il est au m\u00eame niveau. Dans les conditions de puissance et d'\u00e9paisseur de soudure, la zone de soudage affect\u00e9e par la chaleur est petite et la contrainte et la d\u00e9formation de soudage sont faibles.<\/li>
  • L'astigmatisme peut \u00eatre \u00e9mis et transmis et parcourir une distance consid\u00e9rable dans l'espace avec une tr\u00e8s faible att\u00e9nuation. Il peut \u00eatre transmis et d\u00e9vi\u00e9 en pliant des fibres optiques, des prismes, etc., et il est facile de se concentrer. Il est particuli\u00e8rement adapt\u00e9 pour se concentrer sur des micro pi\u00e8ces dans de petites pi\u00e8ces inaccessibles ou \u00e9loign\u00e9es. Distance \u00e0 souder.<\/li>
  • Il appartient au soudage sans contact, aucune \u00e9lectrode n'est n\u00e9cessaire et il n'y a pas de contamination ou d'usure des \u00e9lectrodes. Un laser peut \u00eatre utilis\u00e9 pour diff\u00e9rents traitements sur plusieurs \u00e9tablis. Elle peut \u00eatre utilis\u00e9e pour le soudage, mais aussi pour la d\u00e9coupe, le placage, l'alliage et le traitement thermique de surface, etc. Une machine a de multiples usages.<\/li>
  • Le faisceau laser a peu d'att\u00e9nuation dans l'atmosph\u00e8re et peut traverser des objets transparents tels que le verre. Il convient au soudage de mat\u00e9riaux hautement toxiques tels que les alliages de b\u00e9ryllium dans un r\u00e9cipient scell\u00e9 en verre ; le laser n'est pas affect\u00e9 par les champs \u00e9lectromagn\u00e9tiques (le soudage \u00e0 l'arc et le soudage par faisceau d'\u00e9lectrons sont affect\u00e9s), peut aligner avec pr\u00e9cision la soudure\u00a0; il n'y a pas de protection contre les rayons X et aucune protection contre le vide n'est requise.<\/li>
  • Il peut souder des mat\u00e9riaux difficiles \u00e0 souder par les m\u00e9thodes de soudage conventionnelles, tels que les m\u00e9taux \u00e0 point de fusion \u00e9lev\u00e9 et les mat\u00e9riaux non m\u00e9talliques (tels que la c\u00e9ramique, le verre organique, etc.). Les mat\u00e9riaux sensibles \u00e0 l'apport de chaleur peuvent \u00e9galement \u00eatre soud\u00e9s au laser. Aucun traitement thermique n'est requis apr\u00e8s le soudage, et divers types de soudage peuvent \u00eatre effectu\u00e9s. Mat\u00e9riaux h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

    Par rapport au soudage par faisceau d'\u00e9lectrons, la principale caract\u00e9ristique du soudage laser est qu'il ne n\u00e9cessite pas de chambre \u00e0 vide (le soudage peut \u00eatre effectu\u00e9 dans l'atmosph\u00e8re) et ne produit pas de rayons X.<\/p>\n\n\n\n

    Les principaux obstacles affectant actuellement l'expansion du soudage laser sont les suivants.<\/p>\n\n\n\n

    • Les lasers (en particulier les lasers continus \u00e0 haute puissance) sont chers. \u00c0 l'heure actuelle, la puissance maximale des lasers industriels est d'environ 25 kW et l'\u00e9paisseur maximale des pi\u00e8ces soudables est d'environ 20 mm, ce qui est beaucoup plus petit que le soudage par faisceau d'\u00e9lectrons.<\/li>
    • Les exigences de traitement, d'assemblage et de positionnement de la soudure sont tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es. La position de la soudure doit \u00eatre tr\u00e8s pr\u00e9cise et se situer dans la plage de focalisation du faisceau laser.<\/li>
    • La conversion \u00e9lectro-optique et l'efficacit\u00e9 de fonctionnement globale du laser sont faibles, et le taux de conversion d'\u00e9nergie du faisceau n'est que de 10% \u00e0 20%. Il est difficile pour le soudage laser de souder des m\u00e9taux \u00e0 haute r\u00e9flectivit\u00e9.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

      Exemple de soudage laser<\/h4>\n\n\n\n

      Fabrication<\/h5>\n\n\n\n

      Le Japon remplace le soudage bout \u00e0 bout par du CO2 <\/sub>soudage laser pour connecter des bobines d'acier lamin\u00e9. Le soudage de plaques ultra-minces (telles que des feuilles d'une \u00e9paisseur inf\u00e9rieure \u00e0 100 pm) ne peut pas \u00eatre soud\u00e9, mais le soudage laser YAG avec une forme d'onde de puissance de sortie sp\u00e9ciale peut \u00eatre soud\u00e9 avec succ\u00e8s, ce qui montre les larges perspectives du soudage laser. La soci\u00e9t\u00e9 japonaise Kawasaki Heavy Industries Corporation a remplac\u00e9 le proc\u00e9d\u00e9 de soudage par points traditionnel par le soudage au laser dans la fabrication de v\u00e9hicules ferroviaires, ce qui a am\u00e9lior\u00e9 la r\u00e9sistance, la rigidit\u00e9 et l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 \u00e0 l'air de la carrosserie, et l'efficacit\u00e9 de la production a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e. La figure 3.12 montre un diagramme sch\u00e9matique de la structure en nid d'abeille de la carrosserie du wagon \u00e0 grande vitesse soud\u00e9e au laser. Le Japon a \u00e9galement d\u00e9velopp\u00e9 avec succ\u00e8s l'utilisation du soudage laser YAG pour le soudage et l'entretien des tubes minces des g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur dans les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires.<\/p>\n\n\n\n

      \"Sch\u00e9ma
      Figure 3.12 Sch\u00e9ma de principe de la structure en nid d'abeille de la carrosserie en fer soud\u00e9 au laser<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
      Industrie automobile<\/h5>\n\n\n\n

      \u00c0 la fin des ann\u00e9es 1980, le soudage laser au kilowatt a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 avec succ\u00e8s \u00e0 la production industrielle. De nos jours, les lignes de production de soudage laser sont apparues \u00e0 grande \u00e9chelle dans l'industrie automobile. Les constructeurs automobiles europ\u00e9ens tels qu'Audi, Mercedes-Benz, Volkswagen en Allemagne et Volvo en Su\u00e8de ont pris les devants en utilisant la technologie de soudage au laser pour souder les toits, les carrosseries et les cadres lat\u00e9raux d\u00e8s les ann\u00e9es 1980. Dans les ann\u00e9es 1990, GM, Ford et Chrysler se sont \u00e9galement fait concurrence pour introduire le soudage au laser dans la fabrication automobile. Bien qu'il ait commenc\u00e9 tard, il s'est d\u00e9velopp\u00e9 rapidement. La soci\u00e9t\u00e9 italienne Fiat utilise le soudage au laser pour le soudage et l'assemblage de la plupart des composants en t\u00f4le d'acier. Les soci\u00e9t\u00e9s japonaises Nissan, Honda et Toyota utilisent \u00e9galement des proc\u00e9d\u00e9s de soudage et de d\u00e9coupe au laser dans la fabrication de panneaux de carrosserie.<\/p>\n\n\n\n

      La technologie de soudage sur mesure au laser est largement utilis\u00e9e dans la fabrication de voitures \u00e9trang\u00e8res. D\u00e8s 2000, il y avait dans le monde plus de 100 lignes de production soud\u00e9es sur mesure au laser pour les \u00e9bauches sur mesure, avec une production annuelle de 70 millions de pi\u00e8ces d'\u00e9bauches soud\u00e9es sur mesure pour les composants automobiles, et a continu\u00e9 de cro\u00eetre \u00e0 un rythme relativement \u00e9lev\u00e9 chaque ann\u00e9e. Les mod\u00e8les import\u00e9s produits dans le pays Passat, Buick, Audi et d'autres ont \u00e9galement adopt\u00e9 des structures vierges coup\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

      Les pi\u00e8ces d'assemblage soud\u00e9es au laser en acier \u00e0 haute r\u00e9sistance sont de plus en plus utilis\u00e9es dans la fabrication de carrosseries automobiles en raison de leurs excellentes performances. Selon les caract\u00e9ristiques des grands lots et de l'automatisation \u00e9lev\u00e9e dans l'industrie automobile, les \u00e9quipements de soudage laser se d\u00e9veloppent dans le sens de la haute puissance et du multicanal. D'une part, le Sandia National Laboratory aux \u00c9tats-Unis et Pratt Whitney ont men\u00e9 conjointement des recherches sur l'ajout de poudre et de fil m\u00e9tallique dans le proc\u00e9d\u00e9 de soudage laser. L'Institute of Applied Beam Technology de Br\u00eame, en Allemagne, a men\u00e9 de nombreuses recherches sur l'utilisation du soudage au laser des cadres de carrosserie en alliage d'aluminium. L'ajout de m\u00e9tal d'apport \u00e0 la soudure peut aider \u00e0 \u00e9liminer les fissures \u00e0 chaud et augmenter la vitesse de soudage. La ligne de production d\u00e9velopp\u00e9e a \u00e9t\u00e9 mise en production chez Mercedes-Benz.<\/p>\n\n\n\n

      \u00c0 l'heure actuelle, la technologie de soudage au laser a \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9e dans les lignes de production automobile et a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e dans le ch\u00e2ssis, la carrosserie, le toit, la porte, le ch\u00e2ssis lat\u00e9ral, le capot moteur, le ch\u00e2ssis du moteur, le ch\u00e2ssis du radiateur, le compartiment \u00e0 bagages, le tableau de bord, la bo\u00eete de vitesses \u00e0 vitesse variable, la soupape l\u00e8ve-personne Structures et composants tels que tiges et charni\u00e8res de porte. L'application \u00e0 grande \u00e9chelle de la technologie de soudage au laser a consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9 le niveau de fabrication automobile, la qualit\u00e9 des produits et les performances, et a cr\u00e9\u00e9 des conditions pour la r\u00e9alisation d'une conception et d'une fabrication l\u00e9g\u00e8res, \u00e0 haute r\u00e9sistance et flexibles.<\/p>\n\n\n\n

      Industrie a\u00e9ro-nautique<\/h5>\n\n\n\n

      L'application de la technologie de soudage au laser dans l'industrie a\u00e9ronautique a attir\u00e9 l'attention des pays d\u00e9velopp\u00e9s du monde. Par exemple, en Europe, la structure de paroi de fuselage de l'Airbus A330\/340 est une structure globale soud\u00e9e au laser. La peau du fuselage (alliage d'aluminium 6013-T6) et les nervures (6013-T6511) sont soud\u00e9es pour former une paroi int\u00e9grale du fuselage \u00e0 l'aide de la technologie de soudage laser. Le panneau remplace le panneau mural d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 rivet\u00e9 d'origine, r\u00e9duisant le poids de 15% et le co\u00fbt de 15%. Pour un autre exemple, un CO2<\/sub> un laser d'une puissance nominale de 10 kW est utilis\u00e9 pour souder le joint en forme de T des panneaux muraux en alliage d'aluminium (6013, \u00e9paisseur 2 mm) et des nervures (6013, \u00e9paisseur 4 mm), et du fil de soudage AISi12 est ajout\u00e9, et la vitesse de soudage est de 10 m\/ min. Ci-dessous, la puissance de soudage r\u00e9elle est de 4 kW, la largeur de la paroi soud\u00e9e globale est d'environ 2 m et l'effet d'application de la structure de soudage au laser est bon. Le noyau en nid d'abeille \u00e0 petites cellules fabriqu\u00e9 par le personnel scientifique et technologique de notre pays \u00e0 l'aide de la technologie de soudage laser offre une garantie technique pour l'am\u00e9lioration des performances des moteurs d'avion.<\/p>\n\n\n\n

      \"Soudage
      Figure 3.13 Soudage a\u00e9ronautique<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

      Les quelques exemples typiques ci-dessus montrent que la technologie de soudage au laser a une tr\u00e8s large perspective d'application dans la fabrication de structures d'avions. Dans mon pays, l'application du CO industriel 5KW2<\/sub> Les \u00e9quipements de soudage au laser dans l'industrie a\u00e9ronautique sont progressivement devenus populaires et les lasers sup\u00e9rieurs \u00e0 10 kW sont \u00e9galement entr\u00e9s dans les applications d'ing\u00e9nierie.<\/p>", "protected": false }, "excerpt": { "rendered": "

      Le soudage laser est une m\u00e9thode de soudage efficace et pr\u00e9cise qui utilise un faisceau laser \u00e0 haute densit\u00e9 d'\u00e9nergie comme source de chaleur pour le soudage. Avec le d\u00e9veloppement rapide de la science et de la technologie et le d\u00e9veloppement continu de nouveaux mat\u00e9riaux, les exigences de performance des structures soud\u00e9es sont de plus en plus \u00e9lev\u00e9es. <\/p>", "protected": false }, "author": 4, "featured_media": 2587, "comment_status": "open", "ping_status": "open", "sticky": false, "template": "", "format": "standard", "meta": { "footnotes": "" }, "categories": [ 915 ], "tags": [ 895, 500, 894, 893, 892 ], "class_list": [ "post-2505", "post", "type-post", "status-publish", "format-standard", "has-post-thumbnail", "hentry", "category-laser-welder", "tag-deep-penetration-welding", "tag-laser-welding", "tag-melting-material", "tag-small-hole-welding", "tag-thermal-welding" ], "jetpack_featured_media_url": "https:\/\/www.mydery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/laser-welding.png", "_links": { "self": [ { "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2505", "targetHints": { "allow": [ "GET" ] } } ], "collection": [ { "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts" } ], "about": [ { "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post" } ], "author": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4" } ], "replies": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2505" } ], "version-history": [ { "count": 0, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2505\/revisions" } ], "wp:featuredmedia": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2587" } ], "wp:attachment": [ { "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2505" } ], "wp:term": [ { "taxonomy": "category", "embeddable": true, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2505" }, { "taxonomy": "post_tag", "embeddable": true, "href": "https:\/\/www.mydery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2505" } ], "curies": [ { "name": "wp", "href": "https:\/\/api.w.org\/{rel}", "templated": true } ] } }