世界の製造業の急速な発展に伴い、溶接技術はますます広く使用されるようになり、溶接技術レベルもますます高くなっています。新しい溶接プロセス方法が次々と登場し、専門的な溶接設備は日々変化しています。同時に、国内外の溶接設備メーカーは、さまざまな方法、特に展示会を通じて多種多様な製品と先進技術を展示することで、自社の実力を示す必要があります。今世紀末までに、炭素アーク溶接の発展はこれまで100年以上の歴史を誇り、現在の数百の方法が形成され、溶接技術のレベルも新たな高みに達しました。溶接構造は、大規模、複雑、高パラメータの方向に向かっています。
レーザー溶接技術の加工原理
レーザー照射により加工対象の表面が加熱され、表面の熱が熱伝導により内部に伝わり、レーザーパルスの幅、エネルギー、ピークパワー、繰り返し周波数などのレーザーパラメータを制御することで、加工対象物が溶融し、特定の溶融池が形成されます。
レーザー溶接は、連続またはパルスレーザービームで実現でき、レーザー溶接の原理は熱伝導溶接とレーザー深溶融溶接に分けられます。熱伝導溶接の場合、電力密度が10〜10 W / cm未満では溶融深さが浅く、溶接速度が遅くなります。電力密度が10〜10 W / cmを超えると、金属表面の熱の影響で凹んだ部分が「穴」になり、深溶融溶接が形成され、溶接速度、深さ、幅の比が大きいという特徴があります。
レーザー溶接技術は、自動車、船舶、飛行機、高速鉄道などの高精度製造分野に広く応用されており、人々の生活の質を大幅に向上させるだけでなく、家電業界を精密作業の時代へと導いています。
特にフォルクスワーゲンは42メートルのシームレス溶接技術を開発し、車体の完全性と安定性を大幅に向上させました。大手家電メーカーのハイアールグループがレーザーシームレス溶接技術で製造された初の洗濯機を大々的に発表した後、先進的なレーザー技術は人々の生活に大きな変化をもたらすことができます。
レーザー複合溶接加工原理
レーザー複合溶接は、レーザービーム溶接とMIG溶接技術を組み合わせたもので、最高の溶接効果、高速性と溶接ブリッジ能力が得られ、現在最も先進的な溶接方法です。
レーザー複合溶接の利点は、高速であること、熱変形が小さいこと、熱影響部が小さいこと、溶接部の金属構造と機械的特性が確保されることです。レーザー複合溶接は、自動車の薄板構造部品の溶接に加えて、他の多くの用途に適しています。たとえば、この技術は、高強度鋼の加工を必要とするコンクリートポンプや移動式クレーンのブームの製造に使用されていますが、従来の技術では、他の補助プロセス（予熱など）が必要なため、コストが増加することがよくあります。さらに、この技術は、鉄道車両や従来の鉄骨構造（橋梁、燃料タンクなど）の製造にも適用できます。
摩擦撹拌接合プロセスの原理
摩擦撹拌接合は、摩擦熱と塑性変形熱を接合熱源として利用します。摩擦撹拌接合は、円筒形または他の形状（例えば、ねじ付き円筒形）の撹拌針を接合部に挿入し、溶接ヘッドの高速回転により接合部材料をこすり、接合部の材料の温度を上昇させて軟化させます。
撹拌摩擦溶接の溶接工程では、ワークピースをバックパッド上にしっかりと固定し、溶接ヘッド側を高速回転させ、溶接部の側面をワークピースに沿ってワークピースの相対移動させます。
溶接ヘッドの突出部は材料内に入り込んで摩擦撹拌し、溶接ヘッドの肩部とワークピースの表面が摩擦熱を起こし、材料の塑性状態の溢れを防止するとともに、表面の酸化膜を除去する役割も果たします。
摩擦撹拌溶接の終了時には、溶接の端にキーホールが残ります。通常、このキーホールは他の溶接方法によって除去または密閉できます。
摩擦撹拌接合は、金属、セラミック、プラスチックなどの異種材料間の接合を実現します。摩擦撹拌接合は、溶接品質が高く、欠陥が生じにくく、機械化、自動化、品質の安定性、低コスト、高効率を実現しやすいという特徴があります。
電子ビーム溶接の加工原理
電子ビーム溶接は、真空中または熱エネルギー溶接法によって生成された非真空溶接部内で加速され集束された電子ビームの衝撃を使用する溶接法です。
電子ビーム溶接は、電極を使用しない、酸化しにくい、プロセスの再現性が良好、熱変形が小さいなどの利点があるため、航空宇宙、原子力、国防・軍事、自動車、電気・電子機器などの多くの業界で広く使用されています。
電子は電子銃から放出され、加速電圧の作用により、光速の 2.3 ～ 0.7 倍に加速され、一定の運動エネルギーを帯びます。次に、電子銃内の静電レンズと電磁レンズにより、非常に高い電力密度の電子ビーム流に収束します。この電子ビーム流がワークピースの表面に衝突し、電子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、金属が急速に溶解して蒸発します。高圧金属蒸気の作用により、ワークピースの表面に「ドリルで穴を開ける」小さな穴 (「キーホール」とも呼ばれます) が急速に形成され、電子ビームとワークピースの相対運動により、液体金属が小さな穴に沿って溶融池の裏側に流れ、冷却されて凝固し、溶接部を形成します。
電子ビームの浸透能力、出力密度が非常に高く、溶接深さと幅の比が大きく、5:1に達することができ、一度に厚い材料を実現でき、最大溶接厚さは300mmです。溶接のアクセス性、溶接速度は通常1m/分以上で、熱影響部が小さく、溶接変形が小さく、溶接構造の精度が高い。電子ビームのエネルギーを調整でき、溶接金属の厚さは薄い0.05mmから300mmの厚さまで可能で、面取りがなく、他の溶接方法では実現できない溶接形状です。電子ビーム溶接に使用できる材料の範囲は広く、特に活性金属、耐火金属、およびワークピースの高品質要件の溶接に使用できます。
超音波金属溶接加工原理
超音波金属溶接は、超音波周波数の機械的振動エネルギーを使用して、同じ金属または異なる金属を特別な方法で接合することです。金属の超音波溶接では、ワークピースに電流を流すことも、ワークピースに高温の熱源を適用することもありません。静圧のみで金属フレームの振動エネルギーがワークピース間に伝わり、摩擦エネルギーが変形して温度上昇が制限されます。接合部間の冶金結合は、母材を溶かすことなく実現される一種の固体溶接です。抵抗溶接中に発生するスパッタリングや酸化の現象を効果的に克服します。超音波金属溶接機は、銅、銀、アルミニウム、ニッケルなどの非鉄金属の線材や板材に対して、単点溶接、多点溶接、短ストリップ溶接を行うことができます。SCRリード線、ヒューズ片、電気リード線、リチウム電池のポールピース、ポールラグの溶接に広く使用できます。
超音波金属溶接は、高周波振動波を溶接する金属表面に伝達し、圧力をかけ、2 つの金属表面が互いに擦れ合い、分子層の間に融合を形成します。超音波金属溶接の利点は、高速、省エネ、高い融合強度、良好な電気伝導性、火花なし、処理の冷間状態に近いことにあります。欠点は、溶接金属部品が厚すぎることができないこと (通常 5 mm 以下)、溶接場所が大きすぎることができないこと、加圧する必要があることです。
レーザー溶接の長所と特徴、応用分野 現在、市場ではますます多くの企業がレーザー溶接機を使用しています。その独自の利点により、マイクロおよび小型部品の精密溶接にうまく適用されています。高出力レーザー機器の出現により、レーザー溶接の新しい分野が開拓されました。小孔効果は深溶融溶接の理論的基礎として得られ、機械、自動車、鉄鋼などの産業分野でますます幅広い応用範囲を獲得しています。武漢金米レーザーは、学校教育用の高度なレーザー機器の研究と製造に専念しており、大多数の学生に機能的で操作が簡単な産業用レーザー機器を提供するとともに、国内外の先進技術と組み合わせて、中国の高等教育機関、軍事企業にレーザー溶接、切断、クラッディング、マーキング機器を提供しています。
