лів з високою теплопровідністю, при низьких температурах і т. д.), а також у тих випадках, коли треба забезпечити мінімальну зону термічного впливу.
При застосуванні лазерного зварювання міцність зварних з'єднань (ширина шва становить кілька міліметрів) досягає рівня міцності зварюваного матеріалу. Здійснюється автоматична лазерне зварювання кузовів автомобілів, зварювання листів титану і алюмінію на суднобудівних верфях, зварювання газопроводів.
Лазерне зварювання успішно конкурує з добре відомими способами зварювання. Вона володіє рядом переваг, які роблять її у багатьох випадках кращою або навіть єдино можливою. При лазерної зварюванні немає контакту зі зварюваних зразком, а тому немає небезпеки його забруднення якими-небудь домішками. На відміну від електронної зварювання, для якої потрібен вакуум, лазерна зварка проводиться в атмосфері. Лазерне зварювання дозволяє здійснювати швидко і з високою точністю локальне проплавление в даній точці або уздовж заданої лінії. Піддаються тепловій дії зона має дуже малі розміри, що важливо, зокрема, в тих випадках, коли зварювання виробляється в безпосередній близькості від чутливих до нагрівання елементів.
1.5 Термообробка
При направленні лазерного променя на поверхню металу тонкий поверхневий шар швидко нагрівається. У міру переміщення променя на інші ділянки поверхні відбувається швидке охолодження нагрітого ділянки. Так виробляють загартування поверхневих шарів, що приводить до істотного підвищення їх міцності. Лазерна гарт дозволяє вибірково збільшувати міцність саме тих ділянок поверхні, саме тих деталей, які в найбільшій мірі піддаються зносу. Так, лазерну загартування застосовують в автомобільній промисловості для зміцнення головок циліндрів двигунів, що направляють клапанів, шестерень, розподільних валів і т. Д.
Для підвищення твердості поверхні застосовують також лазерне легування. Легуючі присадки у вигляді порошку попередньо наносять на оброблювану поверхню. При опроміненні лазером поверхні заготовки відбувається плавлення і взаємне перемішування порошку і матеріалу заготовки в межах тонкого поверхневого шару.
Термообробку зазвичай виробляють безперервно генеруючим лазером на СО2.
Поверхневе зміцнення металів роблять ударними хвилями при використанні лазерів, що генерують послідовності імпульсів. У поверхні металу утворюється шар плазми. Плазма поширюється назустріч лазерному променю, в результаті чого народжується ударна хвиля. Оскільки промінь являє собою послідовність імпульсів, виникає послідовність ударних хвиль. Вплив хвиль на металеву деталь надає в даному випадку такий вплив, як при холодній обробці металу тиском. Лазерна термообробка дозволяє підвищити твердість матеріалу на 20-30% в порівнянні з традиційними методами зміцнення і в кілька разів зносостійкість.
1.6 Класифікація лазерів
Класифікація лазерів проводитися з урахуванням як типу активного середовища, так і способу її збудження (способу накачування). За способом накачування слід, передусім, виділити два способи - оптичну накачування і накачування з використанням самостійного електричного розряду. Оптичне накачування має універсальний характер. Вона застосовується для порушення самих різних активних середовищ - діелектричних кристалів, стекол, напівпровідників, рідин, газових сумішей. Оптичне збудження може використовуватися так само як складовий елемент деяких інших способів накачування. Накачування з використанням самостійного електричного розряду застосовується в виряджених газоподібних активних середовищах - при тиску 1 ... 10 мм рт.ст.
Класифікація лазерів по активному середовищі та області застосування:
1) Твердотільні лазери:
a) алюмо-ітрієві твердотільні лазери з неодимовим легуванням - інфрачервоні лазери великої потужності, використовувані для точної різання, зварювання й маркування виробів з металів та інших матеріалів;
b) кристалічні лазери з иттербиевой легуванням або на основі иттербиевой скловолокна; зазвичай працюють у діапазоні 1020-1050 нм; потенційно самі високоефективні завдяки малому квантовому дефекту. Волоконні лазери з иттербиевой легуванням мають рекордну безперервної потужністю серед твердотільних лазерів (десятки кіловат);) алюмо-ітрієві з ербіевим легуванням, 1 645 нм;) алюмо-ітрієві з Туліїв легуванням, +2015 нм;) алюмо-ітрієві з гольмієвую легуванням, 2096 нм, випромінювання поглинається вологими матеріалами товщиною менше 1 мм. Зазвичай працює в імпульсному режимі і використовується в медицині;) титан-сапфірові лазери - добре перестроюваний по довжині хвилі інфракарасний лазер, використовуваний для генерації надкоротких імпульсів і в спектроскопії;) лазери на ербіевие склі, виготов...
